[发明专利]丁烯氧化脱氢产物的净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丁烯氧化脱氢产物的净化方法。

背景技术

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。

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。

以石脑油或柴油为裂解原料生产乙烯时,副产的碳四馏分一般为原料量的8％～10％（质量），其中丁二烯含量高达40％～50％（质量），所以，从裂解碳四馏分中分离丁二烯是经济的生产方法。工业上均采用萃取精馏的方法，即由馏分中加入乙腈、甲基甲酰胺等溶剂增大丁二烯与其他碳四烃的相对挥发度，通过精馏分离（见碳四馏分分离）得到丁二烯。

近几年随着我国橡胶产业的发展，丁二烯的产量已不能满足国内橡胶生产的需求。随着我国化学工业的发展，国民经济对丁二烯的需求矛盾将日益突出，石脑油作为裂解原料时产生碳四和丁二烯的量多于使用碳二、碳三和碳四等轻组分作为裂解原料时生成的量，因此轻组分作原料的裂解工艺通常没有丁二烯萃取单元配套。同时，甲醇制烯烃（MTO）这种煤制烯烃的技术没有丁二烯副产。因此开发丁烯氧化脱氢制丁二烯方法具有重要的实际意义。

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：

其它副反应主要有：

如专利CN100494130C，其流程为原料正丁烷进入非氧化性催化脱氢的反应器，得到含有正丁烷、丁烯、丁二烯、氢气、低沸点次级组分和蒸汽的混合物流。该混合物流和含氧气体混合进入氧化脱氢区域，得到含有丁二烯、正丁烷、丁烯、氢气、低沸点次级组分和蒸汽的产物气流，接下来从该产物气流中分离出丁二烯。

类似的还有专利CN100447117C，与专利CN100494130C不同的是，自氧化脱氢区域的产物气除去氢气、低沸点次级产物和蒸汽后通过萃取精馏分成两部分，一部分主要包含正丁烷和丁烯的物流循环回非氧化脱氢区域，另一部分主要包含丁二烯物流。

专利CN101367702公开了一种轴向固定床丁烯氧化脱氢制备丁二烯的方法，其流程为采用两段轴向固定床反应器，丁烯原料、水蒸汽和空气分段进入，反应器出口通过加热水蒸汽而冷却，达到下一段反应器入口温度后进入下一段反应器。

专利CN102675027A公开了一种丁烯氧化脱氢制备丁二烯工艺，采用绝热径向固定床由丁烯氧化脱氢制备丁二烯，径向绝热固定床由三段组成。

上述的专利技术均利用丁烯和氧气在催化剂作用下反应，生成丁二烯，反应过程中由于氧气的存在，不可避免地会生成乙酸、乙醛等醛类，甲酸、乙酸等有机酸类，丙酮等酮类以及呋喃等含氧化合物，一般的，丁二烯的收率在60%~80%，反应出口气中含氧化合物含量在1%以下，含氧化合物含量虽不大，但是对于生成气的压缩、油吸收分离和丁二烯抽提都是非常有害的，含氧有机酸还会对设备产生腐蚀，不饱和醛容易自聚堵塞设备，因此，丁烯氧化脱氢工艺中含氧化合物的有效脱除对于工艺的实施有着重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是丁烯氧化脱氢产物中携带的有机酸、酮、醛等含氧化合物的脱除问题，本发明提供一种丁烯氧化脱氢产物的净化方法，该方法具有丁烯氧化脱氢产物中携带的有机酸、酮、醛等含氧化合物脱除率高、废水少、易处理的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种丁烯氧化脱氢产物的净化方法，包括以下几个步骤：

a）将丁烯氧化脱氢产物先经过反应产物冷却系统冷却，再进入洗酸塔与塔顶下来的洗涤水逆流接触洗去有机酸，脱除有机酸的洗酸塔顶气体进入生成气压缩机，洗酸塔塔釜废水送入中和罐；

b）洗酸塔顶气体经生成气压缩机加压后，进入洗醛塔塔釜，与塔顶来的洗涤水逆流接触，脱除生成气中的醛类杂质，进入后续工段；

c）洗醛塔塔釜含醛废水送入中和罐，向中和罐中加入稀碱液来中和其中的有机酸，达标后废水送入污水处理。