[发明专利]流化床反应器、丁二烯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其是涉及流化床反应器、丁二烯及其制备方法。

背景技术

丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和高聚物单体，在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯，用途十分广泛。它不仅能够用于生产合成顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等多种橡胶和树脂产品，还可以用于生产己二腈、1，4-丁二醇、蒽醌、环丁砜、四氢苯酐、高级醇和大环麝香等有机化工产品。因此，高效地生产丁二烯意义重大。

现阶段，丁二烯来源于石油C₄馏分的抽提。由于我国的石油资源日益匮乏，导致丁二烯价格不断上涨且供应存在风险。随着煤制乙炔新技术的不断成熟，乙炔有可能成为较廉价的化工原料。目前，乙炔除了主要用于生产氯乙烯外，其二聚反应制得的乙烯基乙炔，可用于氯丁橡胶、4-氯代苯酐以及乙烯基多聚体等化工产品的生产，而乙烯基乙炔选择加氢即可得到丁二烯，该工艺可以实现以煤为源头的由乙炔为原料生产丁二烯。另外，石油C₄馏分的抽提过程中，也会得到浓度较高的乙烯基乙炔，同样可以通过选择加氢生产丁二烯。

然而，目前生产丁二烯的手段仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明是基于发明人的下列发现完成的：乙烯基乙炔加氢反应是强放热反应，传统的固定床器由于移热困难而使催化剂颗粒温度远高于反应器内的温度，由此加快了催化剂的失活，增加了丁二烯的生产成本。同时，固定床中催化剂紧密，床层压降高，原料通常以较高的压力通入反应器中，而乙烯基乙炔在较高压力下容易发生聚合反应。与固定床反应器相比，流化床反应器传热效率高，床层温度容易控制，但是普通的流化床物料返混严重，产物的选择性差，容易产生副产物。

为此，本发明提出了一种可以用于乙烯基乙炔加氢反应的流化床反应器，丁二烯制品以及制备丁二烯的方法。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种流化床反应器。根据本发明的实施例，该流化床反应器包括：本体，在所述本体内沿纵向限定有至少两个反应空间，并且相邻的反应空间彼此连通。由此，可以在该流化床反应器中，实现多段化学反应，提高反应效率。尤其是，在将该流化床反应器应用于乙烯基乙炔加氢反应制备丁二烯时，可以避免过度加氢，从而提高产物丁二烯的选择性。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种制备丁二烯的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：使乙烯基乙炔和氢气在至少两个反应空间中进行加氢反应，以便得到丁二烯，其中，所述反应空间内设置有催化剂，且相邻反应空间根据反应动力学要求设置最佳的反应温度和催化剂装填量，由此可以提高反应效率，且分段流态化的操作方式可以减少物料返混，进而可以避免过度加氢，从而提高产物丁二烯的选择性。

在本发明的第三方面，本发明提出了一种丁二烯制品。根据本发明的是实例，该丁二烯制品是根据前面所述的方法制备的。

根据本发明的实施例，与传统的固定床和流化床工艺相比，本发明的流化床反应器至少具有下列优点之一：

1.与传统的固定床工艺相比，传热能力较强，不存在催化剂内部过热现象，可抑制催化剂活性组分流失，提高了催化剂寿命。

2.与传统的固定床工艺相比，催化剂床层压降小，对原料压力要求低，从而有利于减少了原料乙烯基乙炔聚合，进而增强了操作的安全性。

3.与传统的流化床工艺相比，本发明的流化床反应器内设置有多个反应空间，可以减少物料的返混，使反应以接近平推流方式进行，从而能够减少副产物的产生，进而提高产物的选择性。

4.与传统的流化床工艺相比，本发明的流化床反应器内设置有多个反应空间，通过调节每个反应空间所容纳的催化剂以及采用的反应温度，可以控制每个反应空间的原料转化率和产物选择性，从而能够增强工艺的操作弹性，有利于提高反应效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的流化床反应器的结构示意图。

具体实施方式