[发明专利]通过氧化脱氢由n-丁烯制备1;3-丁二烯的方法

说明书

本发明涉及由n‑丁烯制备丁二烯的方法，其具有以下步骤：A)提供含n‑丁烯进料气流a；B)将含n‑丁烯进料气流a和含氧气体供入至少一个氧化脱氢区中并将n‑丁烯氧化脱氢成丁二烯，其中得到包含丁二烯、未反应的n‑丁烯、蒸汽、氧气、低沸点烃、高沸点次要组分、任选碳氧化物和任选惰性气体的产物气流b；Ca)通过使它与冷冻剂接触并将至少一部分高沸点次要组分冷凝而将产物气流b冷却；Cb)将其余产物气流b在至少一个压缩步骤中压缩，其中得到至少一种含水冷凝物料流c1和包含丁二烯、n‑丁烯、蒸汽、氧气、低沸点烃、任选碳氧化物和任选惰性气体的气流c2；Da)通过在吸收介质中吸收包含丁二烯和n‑丁烯的C₄烃而将包含氧气、低沸点烃、任选碳氧化物和任选惰性气体的不可冷凝和低沸点气体组分作为气流d2从气流c2中分离出来，其中得到负载有C₄烃的吸收介质料流和气流d2，和Db)随后在解吸塔中将C₄烃从负载吸收介质料流中解吸出来，其中得到C₄产物气流d1，Dc)在相分离器中将蒸汽冷凝物与吸收介质分离，将它在蒸汽发生器中气化并再次提供它作为解吸塔中的汽提气体，其中在蒸汽发生器中气化以前，使蒸汽冷凝物在另一方法步骤中经受预处理。

本发明涉及通过氧化脱氢(ODH)由n-丁烯制备1,3-丁二烯的方法。

丁二烯为重要的关键化学品，并且例如用于制备合成橡胶(丁二烯均聚物、苯乙烯-丁二烯橡胶或腈橡胶)或者用于制备热塑性三元聚合物(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。丁二烯进一步反应以形成环丁砜、氯丁二烯和1,4-六亚甲基二胺(借助1,4-二氯丁烯和己二腈)。另外，通过丁二烯二聚，可产生乙烯基环己烯，可将其脱氢成苯乙烯。

丁二烯可通过饱和烃热裂化(蒸汽裂化)制备，其中程序通常由石脑油作为原料开始。在石脑油蒸汽裂化中，产生甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丙二烯、丁烷、丁烯、丁二烯、丁炔、甲基丙二烯、C₅和较高烃的烃混合物。

丁二烯也可通过n-丁烯(1-丁烯和/或2-丁烯)氧化脱氢制备。任何所需的含n-丁烯混合物可用作用于将n-丁烯氧化脱氢(oxidative dehydrogenation,oxydehydrogenation，ODH)成丁二烯的起始气体混合物。例如，可使用包含n-丁烯(1-丁烯和/或2-丁烯)作为主要组分并且通过将丁二烯和n-丁烯分离出来而由石脑油裂化器的C₄馏分得到的馏分。另外，气体混合物也可用作起始气体，所述混合物包含1-丁烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯或其混合物并且通过乙烯二聚得到。另外，作为起始气体，可使用通过催化流化床裂化(流体催化裂化，FCC)得到的含n-丁烯气体混合物。

丁烯氧化脱氢以形成丁二烯的方法原则上是已知的。这类方法通常包括以下步骤：

A)提供含n-丁烯进料气流a；

B)将含n-丁烯进料气流a和含氧气体供入至少一个氧化脱氢区中并将n-丁烯氧化脱氢成丁二烯，其中得到包含丁二烯、未反应的n-丁烯、蒸汽、氧气、低沸点烃、高沸点次要组分、任选碳氧化物和任选惰性气体的产物气流b；

Ca)通过使它与冷冻剂接触并将至少一部分高沸点次要组分冷凝而将产物气流b冷却；

Cb)将其余产物气流b在至少一个压缩步骤中压缩，其中得到至少一种含水冷凝物料流c1和包含丁二烯、n-丁烯、蒸汽、氧气、低沸点烃、任选碳氧化物和任选惰性气体的气流c2；

Da)通过在吸收介质中吸收包含丁二烯和n-丁烯的C₄烃而将包含氧气、低沸点烃、任选碳氧化物和任选惰性气体的不可冷凝和低沸点气体组分作为气流d2从气流c2中分离出来，其中得到负载有C₄烃的吸收介质料流和气流d2，和

Db)随后在解吸塔中将C₄烃从负载吸收介质料流中解吸，其中得到C₄产物气流d1。

US 2012/0130137 A1例如描述了使用包含钼、铋和通常其它金属的氧化物的催化剂将丁烯氧化脱氢成丁二烯的方法。