[发明专利]丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法

权利要求书

1.一种丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法，采用N级固定床反应器串联反应，丁烯原料分为N股，分别进入N级反应器，其中N为大于等于2的整数；反应过程包括以下几个步骤：

a）第一股丁烯原料和含氧气体、稀释剂，按丁烯：含氧气体：稀释剂摩尔配比为1：0.4～1.5：2～18的比例混合，进入第一级反应器，反应温度为280～550℃，压力为0.02～1.0MPa；其中，稀释剂为水蒸汽、N₂、CO₂、氦气中的至少一种；

b）反应后的物料，再和下一股的丁烯原料和含氧气体混合后，按和步骤a）中相同的摩尔比进入下一级反应器，其中，按上一级反应转化率决定下一级丁烯分配量，第一股丁烯与之后各级丁烯的分配比例范围为1：0.4～1.0；

c）当N等于2时，进入步骤e）；当N大于2时，反应后的物料重复步骤c），直至反应后的物料进入第N级反应器；

d）第N级反应器出口产物进入反应气体冷凝、水洗、油吸收和丁二烯萃取精馏等后续工段回收丁二烯。

2.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法，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；含氧气体为空气或氧气，或者空气和氧气的混合物；步骤a）所用的稀释剂中，稀释剂中水蒸汽的体积含量为10~80%；N₂、CO₂、氦气中的至少一种含量为20~90%。

3.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法，其特征在于每级反应器入口丁烯、氧气和稀释剂的摩尔比为1：0.45～0.9：6～12。

4.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法，其特征在于各级反应器的反应入口温度为300～500℃，压力为0.05～0.5MPaG。

5.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法，其特征在于所述的固定床反应器包括绝热轴向固定床反应器、绝热径向固定床反应器、列管式等温固定床反应器。

6.根据权利要求5所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法，其特征在于采用绝热轴向固定床反应器和绝热径向固定床反应器时，反应器的反应温度为400～500℃。

7.根据权利要求4所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法，其特征在于采用等温固定床反应器时，反应器的反应入口温度为300～400℃。

8.根据权利要求2所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法，其特征在于步骤a）所用的稀释剂中，稀释剂中水蒸汽的体积含量为20~70%；N₂、CO₂、氦气中的至少一种含量为30~80%。

9.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法，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，镁成分，摩尔比例为：Fe：Zn：Mg=10：1~5：2~6，采用共沉淀法制备，主要晶相为ZnFe₂O₄尖晶石。

10.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯的节能方法，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·MgO·ZnO·P₂O₅·MxOy ，M选自第四周期表Sc、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn中的至少一种。