[发明专利]一种生物基乙醇和丁醇混合液生产丙烯的方法

说明书

本发明提供了一种生物基乙醇和丁醇混合液生产丙烯的方法。该方法包括：将生物基乙醇和丁醇混合液通过脱水催化剂进行脱水催化反应；反应的产物经过气液分离器进行分离，产生的乙烯和丁烯的混合气体通过异构净化剂进行除杂及异构反应，其中，乙烯和丁烯混合气体中的丁烯异构成了2‑丁烯；除杂及异构反应后获得的乙烯和2‑丁烯的混合气体通过歧化催化剂进行歧化反应，获得产物丙烯。该方法能够直接将生物发酵产物的生物乙醇和丁醇的混合液直接用来生产丙烯，既能对化石能源是一种很好的环保互补，又能够开拓一种采用生物质能源生产化工原料的新途径，且本发明的方法能够获得较高的丙烯产率。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，涉及一种生物基乙醇和丁醇混合液生产丙烯的方法。

背景技术

目前乙烯的主要工业来源是烃类裂解，其原料主要来源于天然气加工厂的轻烃和炼油厂的加工产品。但石油资源日趋减少，再加上石油资源地区分布十分不均，这就需要开发石油资源的替代品，而以生物质乙醇为原料经催化脱水制取乙烯已越发引起人们的关注。相比于石油资源的不可再生，生物乙醇可由取之不尽的生物资源获取，并且随着生物技术的快速发展以及非粮生物乙醇制备技术的突破，必将促进乙醇制乙烯技术的发展。

丙烯作为最重要的轻质烯烃之一，常用来生产聚丙烯、环氧丙烷、丙烯腈、等多种下游化工产品。近年来，由于丙烯和丙烯腈在建筑、电子、家具和汽车行业的使用增加，伴随着我国较高速的经济发展，预计未来若干年内，我国丙烯产量及消费量仍可保持中速增长。比较几种专产丙烯的工艺技术，烯烃歧化工艺可以充分利用正丁烯，实现对C4资源的综合利用；同时，能够与除丙烷脱氢以外的其他丙烯工艺相结合，优势互补。最重要的是可以根据市场对乙烯和丙烯的需求，合理调节乙烯与丙烯的产出比，具有极为广阔的应用前景。

由于生物质发酵法不仅可以生产乙醇，还可以生产丁醇，例如将玉米秸秆为主的原料进行微生物发酵获得的产物主要为生物乙醇和生物丁醇的混合液，而乙醇能够生产乙烯，丁醇可以生产丁烯，丁烯和乙烯又能歧化生产丙烯，如果能够研发一种能够直接将生物发酵产物的生物乙醇和丁醇的混合液直接用来生产丙烯的方法，既能对化石能源是一种很好的环保互补，又能够开拓一种采用生物质能源生产化工原料的新途径。

发明内容

基于现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种生物质发酵产物生物基乙醇和丁醇的混合液生产丙烯的方法。该方法能够直接将生物发酵产物的生物乙醇和丁醇的混合液直接用来生产丙烯，既能对化石能源是一种很好的环保互补，又能够开拓一种采用生物质能源生产化工原料的新途径。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种生物基乙醇和丁醇混合液生产丙烯的方法，其包括以下步骤：

将生物基乙醇和丁醇混合液通过脱水催化剂进行脱水催化反应；反应的产物经过气液分离器进行分离，滤液及水等液相流出，产生的乙烯和丁烯的混合气体通过异构净化剂进行除杂及异构反应，其中，乙烯和丁烯混合气体中的丁烯异构成了2-丁烯；

除杂及异构反应后获得的乙烯和2-丁烯的混合气体通过歧化催化剂进行歧化反应，获得产物丙烯。

本发明利用生物质发酵产物生物基乙醇和丁醇的混合液生产丙烯的方法，该方法能够直接将生物发酵产物的生物乙醇和丁醇的混合液直接用来生产丙烯，既能对化石能源是一种很好的环保互补，又能够开拓一种采用生物质能源生产化工原料的新途径。该方法能够充分利用资源并简化流程，相比于石油资源的不可再生，生物乙醇和丁醇生产烯烃的方法更加环保，可由取之不尽的生物资源获取，实现生物能源生产“三烯”(乙烯、丙烯、丁烯)。

上述的方法，优选地，所述生物基乙醇和丁醇混合液是通过生物质发酵产生获得的，其中，乙醇和丁醇的摩尔比为(0.1～10):1。

本发明中，生物质可以为玉米秸秆、甘蔗、甜菜等为主的原料的纤维素类植物。该生物基乙醇和丁醇混合液是发酵液经过精馏工艺脱去有害杂质和大部分水后的混合物。