採用n-甲基吡咯烷酮萃取高純度1,3-丁二烯的方法
2023-06-06 09:18:31 2
專利名稱：採用n-甲基吡咯烷酮萃取高純度1,3-丁二烯的方法
技術領域：
本發明涉及一種烷類化工產品，特別是一種採用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾方法分離與精製高純度1，3_ 丁二烯的技術，適合於化工合成1，3_ 丁二烯。
背景技術：
丁二烯分子內的C-C單鍵內旋轉分為順式和反式構型。反式構型分子穩定。 該品為具有微弱芳香氣味的無色氣體，易液化。熔點_108.9°C，沸點-4.41°C，相對密度 0. 6211 (20/4 V )，凝固點-108. 91 °C,閃點 < -6 °C，折射率 1. 4292 (25 V )，臨界溫度 152°C，臨界壓力4326. 58kPa,臨界密度0. M5g/cm3。與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限 2% -11.5% (vol) 0溶於醇和醚，也可溶於丙酮、苯、二氯乙烷、醋酸戊酯和糠醛、醋酸銅氨溶液中。不溶於水。在氧氣存在下易聚合。貯存時可加少量(1%以下)叔丁基鄰苯二酚、 對苯二酚、混甲酚、二芳基胺基化合物等作穩定劑。丁二烯是生產合成橡膠(丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠)的主要原料。 隨著苯乙烯塑料的發展，利用苯乙烯與丁二烯共聚，生產各種用途廣泛的樹脂(如ABS樹脂、SBS樹脂、BS樹脂、MBS樹脂)，使丁二烯在樹脂生產中逐漸佔有重要地位。此外，丁二烯尚用於生產乙叉降冰片烯(乙丙橡膠第三單體)、1，4-丁二醇(工程塑料)、己二腈(尼龍66單體)、環丁碸、蒽醌、四氫呋喃等等。因而也是重要的基礎化工原料。丁二烯在精細化學品生產中也有很多用處。以丁二烯為原料製取的精細化學品。主要有以下幾個方面。 (1)與缺電子嗜雙烯化合物發生狄爾斯-阿爾德反應，製得蒽醌，其衍生物是重要染料中間體、殺菌劑和殺蟲劑。(2)與順丁烯二酸酐(簡稱順酐)反應，進而縮合，製得四氫苯酐，可作聚酯樹酯、環氧樹脂的固化劑和增塑劑。四氫苯酐再經硝酸氧化，可得丁烷四羧酸，是製造水溶性漆的原料。同樣四氫苯酐加氫製得六氫苯二甲酸酐，可用作為環氧樹脂的固化劑。
(3)與二氧化硫作用，生成環丁烯碸，然後配製成水溶液在骨架鎳催化劑存在下加氫，製得環丁碸，是芳烴萃取用的選擇性溶劑。環丁碸和二異丙醇胺的混合物可用脫二氧化碳氣體用。(4) 丁二烯的線型調聚反應在工業上很有用處。線型二聚後得到八碳直鏈烯烴，再經醛化、加氫即得壬醇，在合成香料、表面活性劑、潤滑油添加劑方面都有重要用途。用鈷絡合物作催化劑，其二聚、三聚、四聚體，都是合成高級醇和大環麝香的原料。原有技術為丁烷脫氫成丁烯，丁烯脫氫生成1，3-丁二烯兩步反應在一個反應器中同時進行。反應時間一般為5-15min，催化劑壽命一般為18- 個月，但由於受熱力學平衡影響，轉化率低，反應條件苛刻，再生、反應，切換頻繁，原料的有效利用率較低，和後來發展起來的丁烯氧化脫氫，裂解副產C4餾分等來源的1，3- 丁二烯無法競爭，所以逐漸被淘汰或改建。採用丁烷催化脫氫生產1，3-丁二烯工藝流程。丁烷脫氫過程得到丁烯和1，3-丁二烯兩種產品，反應也是強吸熱反應，必須在500°C以上高溫、較低的丁烷分壓及有催化劑存在下進行。丁烷脫氫工業裝置的反應溫度在600°C左右，通過縮短接觸時間來保持較低的單程轉化率來製取1. 3-丁二烯，不能得到高純度的1. 3-丁二烯。
發明內容
本發明所要解決的問題在於，克服現有技術的不足，採用蒸餾方法分離與精製高純度1，3_ 丁二烯的工藝流程。採用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾方法分離與精製高純度1， 3_ 丁二烯的工藝流程。N-甲基吡咯烷酮對1，3-丁二烯溶解度較大，選擇性較好，本身熱穩定性好，操作條件下基本不分解。其特點是採用含少量水的N-甲基吡咯烷酮為溶劑， 兩次吸收，兩次精餾得到聚合級1，3-丁二烯。產品1，3-丁二烯收率可達98.5%，純度為 99. 8% 99. 9%，炔烴含量< 50μ g/g。為實現上述目的，本發明提供了如下的技術方案—種採用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾分離與精製高純度1，3_ 丁二烯的方法，其特徵在於採用含少量水的N-甲基吡咯烷酮為溶劑，將含1，3-丁二烯的C4餾分兩次吸收，兩次精餾得到純度為99. 8% -99. 9%，炔烴含量< 50 μ g/g的聚合級1，3-丁二烯。本發明所述的方法，其中溶劑萃取蒸餾法採用一段或兩段萃取蒸餾；在一段萃取蒸餾過程中首先採用普通蒸餾的方法分出炔烴，再經萃取蒸餾分出烷烴和烯烴，再經精密精餾得到聚合級1，3-丁二烯。本發明所述的方法，其中預先將含1，3_ 丁二烯的C4餾分經選擇加氫脫除炔烴後再進行萃取蒸餾；其中選擇加氫過程在氣相或液相進行，所用催化劑有載於氧化鋁或氧化矽上的鈀、氧化銅或氧化鉻。本發明所述的方法，其中兩段萃取蒸餾過程中，首先經一段萃取蒸餾脫除丁烷和丁烯餾分。然後再經二段萃取蒸餾除去炔烴，再經精餾得到聚合級1，3-丁二烯；萃取蒸餾採用含水7%的乙腈為溶劑，萃取蒸餾分離C4烷烴和烯烴，萃取塔有120塊塔板。50°C下不同溶劑對C4烴各組組分的相對揮發度的影響
權利要求
1.一種採用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾分離與精製高純度1，3_ 丁二烯的方法，其特徵在於採用含少量水的N-甲基吡咯烷酮為溶劑，將含1，3-丁二烯的C4餾分兩次吸收，兩次精餾得到純度為99. 8% -99. 9%，炔烴含量< 50μ g/g的聚合級1，3_ 丁二烯。
2.如權利要求1所述的方法，其中溶劑萃取蒸餾法採用一段或兩段萃取蒸餾；在一段萃取蒸餾過程中首先採用普通蒸餾的方法分出炔烴，再經萃取蒸餾分出烷烴和烯烴，再經精密精餾得到聚合級1，3-丁二烯。
3.如權利要求1所述的方法，其中預先將含1，3_丁二烯的C4餾分經選擇加氫脫除炔烴後再進行萃取蒸餾；其中選擇加氫過程在氣相或液相進行，所用催化劑有載於氧化鋁或氧化矽上的鈀、氧化銅或氧化鉻。
4.如權利要求1所述的方法，其中兩段萃取蒸餾過程中，首先經一段萃取蒸餾脫除丁烷和丁烯餾分。然後再經二段萃取蒸餾除去炔烴，再經精餾得到聚合級1，3_ 丁二烯；萃取蒸餾採用含水7%的乙腈為溶劑，萃取蒸餾分離C4烷烴和烯烴，萃取塔有120塊塔板。
全文摘要
本發明公開了採用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾方法分離與精製高純度1，3-丁二烯的工藝流程。其特點是採用含少量水的N-甲基吡咯烷酮為溶劑，兩次吸收，兩次精餾得到聚合級1，3-丁二烯。產品1，3-丁二烯收率可達98.5％，純度為99.8％～99.9％，炔烴含量＜50μg/g。工藝合理，本發明的製備方法製作簡單，是提純1，3-丁二烯的理想技術之一。
文檔編號C07C7/08GK102329185SQ20111020847
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者梁喜樂 申請人:天津市泰旭物流有限公司