[发明专利]链烷烃的制造方法和链烷烃制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及乙烷和丙烷等链烷烃的制造方法和链烷烃制造装置。

背景技术

作为低级链烷烃的一例的丙烷以作为下一代功率器件材料的SiC的原料用途等在半导体电子材料领域中使用。丙烷以用氢稀释得到的氢稀释丙烷气体的形式被使用，或者以丙烷纯气体的形式被使用。对于有关用途，要求丙烷为更高纯度。

在用作制造高纯度丙烷时的原料的、以丙烷为主成分的原料气体中，以高浓度含有例如乙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷作为杂质。作为由该原料气体精制丙烷的方法，例如可以举出蒸馏、膜分离、吸附分离、吸收分离等方法。例如，在日本特开2002-356448号公报中记载了利用蒸馏法来分离丙烯和丙烷。

如日本特开2002-356448号公报中所记载的技术，利用蒸馏法对例如丙烯与丙烷进行分离时，由于它们的沸点接近（沸点差4.9℃），因此，对其分离必须多阶段地反复进行蒸馏。所以，在利用蒸馏法分离丙烯和丙烷时，必须设定大规模的设备和精密的蒸馏条件。对于利用蒸馏法分离碳原子数相同的烯烃和链烷烃时也产生同样的问题。

作为解决这种问题的方法，在美国专利第3509226号说明书中记载了通过使液体状的烯烃与氢接触发生氢化反应来生成链烷烃的方法。

在美国专利第3509226号说明书中记载的链烷烃的制造方法中，通过氢化反应由烯烃生成链烷烃，因此，无需进行蒸馏这种烦杂的操作，能高效地制造链烷烃。

然而，在美国专利第3509226号说明书中记载的链烷烃的制造方法中，在由烯烃生成链烷烃的氢化反应中，反应温度有时升高到超过200℃的温度。这种情况下，会在氢化反应时发生烯烃或者链烷烃的分解，其结果是，存在不能生成高纯度链烷烃的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供链烷烃的制造方法和链烷烃制造装置，其在由烯烃生成链烷烃的氢化反应中能够抑制反应温度的升高，其结果是，能够在氢化反应时抑制烯烃或者链烷烃发生分解，从而生成高纯度的链烷烃。

本发明是一种链烷烃的制造方法，其特征在于，包含下述工序：

供给工序，其将原料烯烃、原料氢和链烷烃供给至反应器；和

氢化反应工序，其在上述反应器内，在存在链烷烃的状态下并在催化剂的存在下使原料烯烃与原料氢接触而发生氢化反应，由此生成链烷烃。

根据本发明，链烷烃的制造方法包含供给工序和氢化反应工序。供给工序中，将原料烯烃、原料氢和链烷烃供给至反应器。然后，氢化反应工序中，在反应器内，在存在链烷烃的状态下并在催化剂的存在下使原料烯烃与原料氢接触而发生氢化反应，由此生成链烷烃。

本发明的链烷烃的制造方法中，反应器内由原料烯烃生成链烷烃的氢化反应从反应开始时在链烷烃的存在下进行，因此，能够通过链烷烃具有的显热来抑制反应温度升高。其结果是，能够在反应器内进行氢化反应时抑制烯烃或者链烷烃发生分解，从而能够生成高纯度的链烷烃。

另外，本发明的链烷烃的制造方法优选进一步包含下述工序：

反应产物供给工序，其将在上述氢化反应工序中进行氢化反应后的存在于上述反应器内的含有链烷烃的反应产物供给至部分冷凝器，

部分冷凝工序，其在上述部分冷凝器中，通过以使反应产物中的一部分链烷烃液化的方式将该反应产物部分冷凝，分离成液相成分和气相成分，将液相成分和气相成分分别从部分冷凝器导出，

再循环供给工序，其将从上述部分冷凝器导出的气相成分作为再利用原料和链烷烃供给至上述反应器，

回收工序，其将从上述部分冷凝器导出的液相成分作为链烷烃的精制物回收。

另外，本发明的链烷烃的制造方法优选含有下述烯烃精制工序作为上述供给工序的前工序：通过使作为上述原料烯烃的来源的原料来源烯烃与含有银离子的分离体进行接触，从原料来源烯烃中分离杂质，获得烯烃的精制物；

上述供给工序中，将在上述烯烃精制工序中得到的烯烃的精制物作为原料烯烃供给至上述反应器。

另外，本发明的链烷烃的制造方法中，优选上述原料烯烃是碳原子数为2或3的烯烃。

另外，本发明是一种链烷烃制造装置，其特征在于，具备：

贮留部，其分别贮留原料烯烃、原料氢以及链烷烃；

导出部，其从上述贮留部分别导出原料烯烃、原料氢以及链烷烃；

氢化反应部，其具有被供给通过上述导出部从上述贮留部导出的原料烯烃、原料氢以及链烷烃的反应器，在该反应器内，在存在链烷烃的状态下并在催化剂的存在下使原料烯烃与原料氢接触而发生氢化反应，由此生成链烷烃。