[发明专利]丁二烯制造系统及丁二烯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及丁二烯制造系统及丁二烯的制造方法。

本申请基于2015年1月13日的日本申请的特愿2015-4461号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

1,3-丁二烯等丁二烯作为苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等原料使用。通常，丁二烯通过从石油中合成乙烯时副产的C4馏分中提纯。

然而，近年来，由来自生物质的原料合成的生物乙醇作为石油替代原料备受注目。例如，专利文献1中提案了使用催化剂从乙醇制造丁二烯的方法。

但是，如专利文献1，使用催化剂从乙醇中得到丁二烯的方法在工业上产率不能充分地高。另外，在工业上制造丁二烯时尽可能不给地球环境增加负荷很重要。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2013/125389号

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供产率高，且可以减小环境负荷的丁二烯制造系统及丁二烯的制造方法。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的丁二烯制造系统(装置)具备：气体制备装置，其加热原料而制备包含氢气和一氧化碳的混合气体；乙醇化装置，其设置于所述气体制备装置之后，并使所述混合气体与第1催化剂接触，得到乙醇；丁二烯化装置，其设置于所述乙醇化装置之后，并使所述乙醇与第2催化剂接触，得到丁二烯；送回机构，其将丁二烯以外的气体的至少一部分从所述丁二烯化装置向所述气体制备装置送回。

优选所述送回机构具备连接所述丁二烯化装置和所述气体制备装置的配管。

优选所述气体制备装置具备：气化炉，其使原料固体物质热分解，产生包含氢气和一氧化碳的混合气体；转化炉，其设置于所述气化炉之后，使所述混合气体中的烃转化为氢气和一氧化碳。

优选所述送回机构是将丁二烯以外的气体的至少一部分送回至所述转化炉的机构。

本发明的丁二烯的制造方法包括：气体制备工序，加热原料而制备包含氢气和一氧化碳的混合气体；乙醇化工序，使所述混合气体与第1催化剂接触而得到乙醇，丁二烯化工序，使所述乙醇与第2催化剂接触而得到丁二烯，送回工序，将丁二烯以外的气体的至少一部分从所述丁二烯化工序送回至所述气体制备工序。

优选所述气体制备工序包含：气化操作，其使原料固体物质热分解而生成包含氢气和一氧化碳的混合气体；转化操作，其将所述混合气体中的烃转化为氢气和一氧化碳。

优选所述送回工序是将丁二烯以外的气体的至少一部分送回至所述转化操作的工序。

发明的效果

本发明丁二烯制造系统的丁二烯产率高，且可以减小环境负荷。

根据本发明的丁二烯的制造方法，能够以高产率制造丁二烯，并且还可以减小环境负荷。

附图说明

图1是表示本发明的丁二烯制造系统的一个例子的示意图；

图2是表示本发明的丁二烯制造系统的另外的例子的示意图。

标记说明

1、2 丁二烯制造系统

10 气体制备装置

12、12A 乙醇化装置

14、14A 提纯装置

16 丁二烯化装置

18 送回机构

20 气化炉

22 转化炉

24 反应管

26 气液分离器

41～43、45～47 配管

44 排出管

具体实施方式

在本说明书及专利要求范围内使用以下的术语的定义。

“将丁二烯以外的气体的至少一部分送回气体制备装置”还包括下述方式：将丁二烯以外的气体的至少一部分送回，并使从气体制备装置产生的混合气体的温度保持在通过所示的平衡反应及以C_nH_m+nH₂O→nCO+(m/2+n)H₂所示的反应由所送回的气体合成一氧化碳的温度(例如1,000～1,200℃)。例如，还包括下述方式：在与气体制备装置的转化炉连接的配管中，将氢气送回至混合气体的温度保持在使上述平衡反应充分地偏向一氧化碳的温度的部分，在该配管内将二氧化碳转换为一氧化碳。另外，还包括下述方式：在与气体制备装置的转化炉连接的配管中，将乙烯送回通过上述反应由混合气体中的烃合成一氧化碳的部分，在该配管内将乙烯转换为一氧化碳。