丁二烯制造系统及丁二烯的制造方法技术方案

本发明专利技术的目的在于，提供能够以高收率制造丁二烯的丁二烯制造系统及丁二烯的制造方法。丁二烯制造系统(1)具备：气体制备装置(10)，其对原料进行加热而制备含有氢和一氧化碳的混合气体；乙醇化装置(12)，其设置于气体制备装置(10)之后，使含有氢和一氧化碳的混合气体与第一催化剂接触，得到乙醇；丁二烯化装置(16)，其设置于乙醇化装置(12)之后，使乙醇与第二催化剂接触，得到丁二烯；送回机构(18)，其将在丁二烯化装置(16)副产的氢送回到乙醇化装置(12)。另外，使用了丁二烯制造系统(1)的丁二烯制造方法。

Butadiene manufacturing system and process for producing butadiene

The object of the present invention is to provide a butadiene manufacturing system and a method for producing butadiene capable of producing butadiene in a high yield. Butadiene manufacturing system (1) includes a gas preparation device (10), the heating of the raw materials for preparing the mixed gas containing hydrogen and carbon monoxide; ethonalization device (12), which is arranged in the gas preparation device (10), the mixed gas containing hydrogen and carbon monoxide in contact with the first. The catalyst by ethanol; butadiene device (16), which is arranged in ethonalization device (12) after the ethanol exposure, and get back to the second catalyst butadiene; (18), the agency will device in butadiene (16) by-product hydrogen back to B alcoholization device (12). In addition, a method for producing butadiene using a butadiene manufacturing system (1) is disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丁二烯制造系统及丁二烯的制造方法
本专利技术涉及丁二烯制造系统及丁二烯的制造方法。本申请基于2015年1月13日在日本申请的特原2015-4460号，主张优先权，在此引用其内容。
技术介绍
1,3-丁二烯等丁二烯作为苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等原料而使用。通常，丁二烯通过由石油合成苯乙烯时副产的C4馏分提纯而得到。然而，近年来，由来源于生物质的原料合成的生物乙醇作为石油替代原料而备受注目。例如，专利文献1中提出了使用催化剂由乙醇制造丁二烯的方法。但是，如专利文献1，使用催化剂从乙醇中得到丁二烯的方法中，工业上收率并不是充分得高。专利文献1:国际公开第2013/125389号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术其目的在于，提供能够以高收率制造丁二烯的丁二烯制造系统及丁二烯的制造方法。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的一个实施方式的丁二烯制造系统(装置)具备：气体制备装置，其对原料进行加热而制备含有氢和一氧化碳的混合气体；乙醇化装置，其设置于所述气体制备装置之后，使含有氢和一氧化碳的混合气体与第一催化剂接触，得到乙醇；丁二烯化装置，其设置于所述乙醇化装置之后，使所述乙醇与第二催化剂接触，得到丁二烯；送回机构，其将在所述丁二烯化装置中副产的氢送回至所述乙醇化装置。本专利技术的另外的一个实施方式的丁二烯制造系统(装置)具备：气体制备装置，其对原料进行加热而制备含有氢和二氧化碳的混合气体；乙醇化装置，其设置于所述气体制备装置之后，使含有氢和二氧化碳的混合气体与第三催化剂接触，得到乙醇；丁二烯化装置，其设置于所述乙醇化装置之后，使所述乙醇与第二催化剂接触，得到丁二烯；送回机构，其将在所述丁二烯化装置中副产的氢送回至所述乙醇化装置。优选所述送回机构具备连接所述丁二烯化装置和所述乙醇化装置的配管。本专利技术的一个实施方式的丁二烯的制造方法包括：气体制备工序，对原料进行加热而制备含有氢和一氧化碳的混合气体；乙醇化工序，使所述混合气体与第一催化剂接触，得到乙醇；丁二烯化工序，使所述乙醇与第二催化剂接触，得到丁二烯；送回工序，将在所述丁二烯化工序中副产的氢送回至所述乙醇化工序。本专利技术的另外的一个实施方式的丁二烯的制造方法包括：气体制备工序，对原料进行加热而制备含有氢和二氧化碳的混合气体；乙醇化工序，使所述混合气体与第三催化剂接触，得到乙醇；丁二烯化工序，使所述乙醇与第二催化剂接触，得到丁二烯；送回工序，将在所述丁二烯化工序中副产的氢送回至所述乙醇化工序。专利技术的效果本专利技术的丁二烯制造系统能够以高收率制造丁二烯。根据本专利技术的丁二烯的制造方法，能够以高收率制造丁二烯。附图说明图1是表示本专利技术的丁二烯制造系统的一个例子的示意图；图2是表示本专利技术的丁二烯制造系统的另外的例子的示意图。标记说明1、2丁二烯制造系统10、10A气体制备装置12、12A乙醇化装置14、14A提纯装置16丁二烯化装置18送回机构20、20A气化炉22、22A转化炉24反应管26气液分离器41～43、45～47配管44排出管具体实施方式以下的术语的定义在本说明书及专利要求的范围内适用。“将氢送回到乙醇化装置”是包括如下的方式：送回至在乙醇化装置之前，基于由所示的平衡反应，被送回的氢未被消耗的部分中的方式的意思。例如，还包括如下的方式：将氢送回到连接于气体制备装置和乙醇化装置的配管的、混合气体的温度为低于上述平衡反应偏向一氧化碳的温度(例如1000～1200℃)的温度(例如200～800℃)的部分。“将氢送回到乙醇化工序”还包括如下方式：将氢送回到乙醇化工序之前的、混合气体的温度低于上述平衡反应偏向一氧化碳的温度的阶段(例如混合气体的温度为200～800℃的阶段)。“原料”是指能够通过加热得到含有氢和一氧化碳的混合气体的有机物，包括生物质、有机性废弃物等原料固态物；和天然气、废气等原料气体这两者。“向乙醇化工序供给的氢和一氧化碳的H2/CO比”是指从气体制备工序送到乙醇化工序的混合气体、和通过送回工序送回到乙醇化工序的氢混合状态的氢与一氧化碳的比例。对于“向乙醇化工序供给的氢和一氧化碳的H2/CO2比”也同样。“CO转化率”是指在混合气体中的一氧化碳的摩尔数中，通过反应而消耗的一氧化碳的摩尔数所占的百分率。“选择率”是指混合气体中所消耗的一氧化碳的摩尔数中，转化为特定化合物的一氧化碳的摩尔数所占的百分率。[第一实施方式](丁二烯制造系统)本专利技术的丁二烯制造系统是用于加热原料而制备含有氢和一氧化碳的混合气体，并由该混合气体得到乙醇后，从该乙醇制造丁二烯的系统。以下，示出本专利技术的丁二烯制造系统的一个例子进行说明。本实施方式的丁二烯制造系统1如图1所示，具备气体制备装置10、设置于气体制备装置10之后的乙醇化装置12、设置于乙醇化装置12之后的提纯装置14、设置于提纯装置14之后的丁二烯化装置16、将氢从丁二烯化装置16送回到乙醇化装置12的送回机构18。气体制备装置10具备气化炉20、设置于气化炉20之后的转化炉22。丁二烯化装置16具备反应管24、和设置于反应管24之后的气液分离器26。气化炉20和转化炉22由配管41连接。转化炉22和乙醇化装置12由配管42连接。乙醇化装置12和提纯装置14由配管43连接。在提纯装置14上连接有排出管44。提纯装置14和丁二烯化装置16的反应管24由配管45连接。反应管24和气液分离器26由配管46连接。气液分离器26上连接有配管47。该例中，乙醇化装置12和丁二烯化装置16的气液分离器26由送回机构18具备的配管连接。气体制备装置10是加热原料，并以任意的比例制备含有氢和一氧化碳的混合气体的装置，具备气化炉20和转化炉22。气化炉20是使生物质、有机性废弃物(废塑料、废纸、废衣料等)、煤炭等原料固态物质发生热分解，生成含有氢和一氧化碳的混合气体的炉。作为气化炉20，例如可以采用在氧存在下使生物质或有机性废弃物能够通过燃烧一部分而热分解，从而生成混合气体的炉。作为气化炉，优选流化床式气化方式的气化炉。就流化床式气化方式的气化炉而言，原料形态的影响少，辅助燃料的使用量少方面上优选。转化炉22是通过使混合气体中的烃和水反应而转化为氢和一氧化碳的炉。在转化炉22中，气化炉20中产生的混合气体中的一氧化碳浓度得到提高，氢和一氧化碳的比例调整为希望的比例。例如，在转化炉22中氢和一氧化碳的H2/CO比为1/2～4/1。作为转化炉22，例如可以采用在水蒸气的存在下，能够以比气化炉20的热分解的温度高的温度对混合气体进行加热的由筒状体构成的部件。配管41优选由相对于混合气体非活性的材料构成的配管，例如，可举出不锈钢制的配管等。在气体制备装置10中，通过使原料固态物在气化炉20中热分解，产生含有氢和一氧化碳的混合气体，该混合气体中的烃在转化炉22中与水反应，由此被转化为一氧化碳浓度更高的混合气体。配管42与配管41同样，优选由相对于混合气体非活性的材料形成的配管，例如，可举出不锈钢制的配管等。优选在配管42上设置气体提纯器。通过设置气体提纯器，去除混合气体中的焦油成分、硫成分、氮成分、氯成分、水分等杂质。作为气体提纯器，例如采用湿式法、干式法等该
中公知的各方式气体提纯器。作为湿式法，可举出氢氧化钠法、氨吸收法、石灰/石膏法、氢氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丁二烯制造系统，其具备：气体制备装置，其对原料进行加热而制备含有氢和一氧化碳的混合气体；乙醇化装置，其设置于所述气体制备装置之后，使含有氢和一氧化碳的混合气体与第一催化剂接触，得到乙醇；丁二烯化装置，其设置于所述乙醇化装置之后，使所述乙醇与第二催化剂接触，得到丁二烯；送回机构，其将在所述丁二烯化装置中副产的氢送回至所述乙醇化装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.13 JP 2015-0044601.一种丁二烯制造系统，其具备：气体制备装置，其对原料进行加热而制备含有氢和一氧化碳的混合气体；乙醇化装置，其设置于所述气体制备装置之后，使含有氢和一氧化碳的混合气体与第一催化剂接触，得到乙醇；丁二烯化装置，其设置于所述乙醇化装置之后，使所述乙醇与第二催化剂接触，得到丁二烯；送回机构，其将在所述丁二烯化装置中副产的氢送回至所述乙醇化装置。2.一种丁二烯制造系统，其具备：气体制备装置，其对原料进行加热而制备含有氢和二氧化碳的混合气体；乙醇化装置，其设置于所述气体制备装置之后，使含有氢和二氧化碳的混合气体与第三催化剂接触，得到乙醇；丁二烯化装置，其设置于所述乙醇化装置之后，使所述乙醇与第二催化剂接触，得到丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：小间聪，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP