[发明专利]通过氧化脱氢接着直接脱氢生产丁二烯的方法

说明书

提出一种由丁烷/丁烯进料的混合物生产丁二烯的方法。该方法通过进料的氧化脱氢提供进料的高转化率。该方法能够从反应流出物回收合意部分的输入热。该方法通过丁烷/丁烯进料氧化脱氢以生产丁二烯克服平衡限制。

优先权声明

本申请要求2016年6月30日提交的美国申请No.62/356,759的优先权，其内容全文经此引用并入本文。

领域

本发明的领域涉及由混合丁烷/丁烷通过氧化脱氢接着直接脱氢生产丁二烯。

背景

丁二烯是用于生产一系列合成橡胶和聚合物以及生产其它聚合物的生产所用的前体化学品的基本化学组分。实例包括均聚产品，如聚丁二烯橡胶(PBR)，或与其它单体如苯乙烯和丙烯腈共聚的丁二烯。丁二烯也用于生产树脂，如丙烯腈丁二烯苯乙烯。丁二烯通常作为裂化工艺的副产物回收，其中该裂化工艺生产轻质烯烃，如乙烯和丙烯。随着对橡胶和具有这些橡胶的所需性质的聚合物的需求量增加，改善石油化工厂中的材料的丁二烯产率的目标会改善该工厂的经济状况。

丁二烯几乎完全作为乙烯厂的副产物产生。当乙烯厂从石脑油原料转换成更便宜的乙烷时，丁二烯副产物的量降低。预计会供应短缺。丁二烯主要通过饱和烃的热裂化制备，通常以石脑油作为原材料。在石脑油裂化时，甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丁烯和丁二烯的烃混合物。通过裂化法生成丁二烯的一个缺点是形成更大量的不想要联产品。通常，必须通过蒸馏或萃取将丁二烯与裂化时形成的丁炔和其它烃分离。作为联产品的乙烯或丙烯的量越大，在裂化法中的丁二烯产量不可避免地下降。从石脑油裂化转变成乙烷裂化降低副产物丁二烯产量。或者，可以由正丁烷通过催化脱氢生产丁二烯。

丁烷脱氢成丁烯接着丁烯脱氢成丁二烯产生氢气。这一方法中的转化率受平衡限制并通过丁烷脱氢成丁烯接着丁烯脱氢成丁二烯的反应形成正自由能。直接脱氢反应是吸热的并需要额外的热输入驱动该反应。直接脱氢仅在700℃的高温下略微有利。通过这种方法的丁二烯产率也低，因为在正丁烷的催化脱氢中，主要形成1-丁烯和2-丁烯。

因此，需要不涉及附加分离过程的以经济的方式生产丁二烯的新型工艺布置。需要产生提高的丁二烯产率的改进的方法。

概述

本发明的一个实施方案是一种生产丁二烯的方法，其包括将包含丁烷和丁烯的进料流送往氧化脱氢反应单元以生成包含丁烷、丁烯和丁二烯的流出物料流。将所述流出物料流送往脱氢单元以生成包含丁二烯的工艺料流。

本发明的另一实施方案是一种生产丁二烯的方法，其包括将包含丁烷和丁烯的进料流送往氧化脱氢反应单元以生成包含丁烷、丁烯和丁二烯的流出物料流。将蒸汽和氧气与所述进料流一起送往氧化脱氢反应单元。将所述流出物料流送往脱氢单元以生成包含丁二烯的工艺料流。将所述工艺料流送往热和产物回收单元以生成粗制C4产物料流。

本发明试图提供通过不受平衡限制的氧化脱氢生产丁二烯的改进的方法。该方法通过丁烷/丁烯进料的氧化脱氢以生产丁二烯而克服平衡限制。本发明有利地提供在单程中达到混合丁烷/丁烯进料转化成丁二烯的高转化率的方法，此外，消除或最小化加热进料以直接脱氢的高资本和能量密集型步骤。考虑下列详述、附图和所附权利要求书可以更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点。

附图简述

图1是本发明的方法的流程图。

详述