一种甲醇制烯烃的工艺气深加工的方法技术

本发明专利技术提供了一种甲醇制烯烃的工艺气深加工的方法，主要包括以下部分：①由甲醇经催化剂1制备的工艺气经分离装置分离出乙烯、丙烯I、丁烯、少量丁二烯；②乙烯和丁烯经催化剂2反应生成丙烯II；③丙烯经催化剂3反应生成丙烯腈；④丁二烯和丙烯腈经催化剂4生成丁腈橡胶；⑤丁腈橡胶经催化剂5生成氢化丁腈橡胶。该方法针对工艺气产品内乙烯、丙烯、丁烯和少量丁二烯的比例进行工艺路线设计，反应生成的氢化丁腈橡胶具有高产量和高附加值。该发明专利技术可以减少生产成本，绿色环保，自动化程度高，便于工业化推广。

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇制烯烃的工艺气深加工的方法
本专利技术属于化工
，尤其是涉及一种甲醇制烯烃的工艺气深加工领域。
技术介绍
氢化丁腈橡胶，简称：HNBR，或者H-NBR。是丁腈橡胶(简称NBR)的新品种。氢化丁腈橡胶(HNBR)是由丁腈橡胶进行特殊加氢处理而得到的一种高度饱和的弹性体。氢化丁腈橡胶具有良好耐油性能(对燃料油、润滑油、芳香系溶剂耐抗性良好)；并且由于其高度饱和的结构，使其具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀性能(对氟利昂、酸、碱的具有良好的抗耐性)，优异的耐臭氧性能，较高的抗压缩永久变形性能；同时氢化丁腈橡胶还具有高强度，高撕裂性能、耐磨性能优异等特点，是综合性能极为出色的橡胶之一。氢化丁腈橡胶广泛用于油田、汽车工业等方面。瑞翁公司是氢化丁腈橡胶原料的主要供应商，在氢化丁腈橡胶配方及加工领域经验丰富。可以根据不同的应用领域，专业提供品种齐全、性能优异、品质稳定的混炼胶产品及各种氢化丁腈橡胶板,模压制品。随着汽车、石油工业的发展,橡胶部件除要求耐油外,还需具有良好的耐热、耐高温、高压、耐氧等特性。普通丁腈橡胶(NBR)已远不能满足这些要求,尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代,但氟橡胶价格昂贵。因此人们开始探求对NBR性能的改进,氢化丁腈橡胶就是为了满足这种新的需要而开发成功的。中国天辰工程有限公司研制的甲醇制烯烃催化剂主要是一种硅铝磷分子筛，这种分子筛能够使甲醇转化率达到100％或者接近100％，乙烯和丙烯的选择性在78％以上，几乎没有C5以上的产物，而且硅铝磷分子筛突出的水热稳定性和适宜的孔道结构使其性能更加优越，必将成为日后得到广泛应用。目前国际上主要研究如何将甲醇制烯烃的产品进行深加工，从而获得更多的产值和利益，促进产品链的延伸和产品的多样化发展，从而增强效益，促进该领域的发展，这种想法成为了目前该领域研究的热门选项。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种甲醇制烯烃的工艺气深加工的方法，提高工艺气的经济产值。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种甲醇制烯烃的工艺气深加工的方法，该方法包括以下步骤:Step1:在设定条件1的情况下，甲醇经催化剂1制备的工艺气经分离装置分离出乙烯、丙烯I、丁烯、丁二烯及其他杂质气体，所占工艺气的质量分数为：乙烯30-43％、丙烯I35-44％、丁烯10-15％、丁二烯2％-8％、其他杂质气体5-7％；其他杂质气体包括从甲烷、乙烷到碳十等等。Step2：在设定条件2的情况下，乙烯和丁烯经催化剂2反应生成相当于乙烯质量的30-60％的丙烯II；Step3：Step1分离出的丙烯I与Step2制得的丙烯II加成混合后为丙烯，在设定条件3的情况下，丙烯与摩尔比为丙烯1.1-1.2倍的氨气、2.0-3.0倍的空气和2.7-3.2倍的水蒸气经催化剂3反应生成相当于丙烯质量的65-77％丙烯腈；Step4：在设定条件4的情况下，Step1分离出的丁二烯和外加其4-8倍的丁二烯与Step3生成的丙烯腈经催化剂4生成丁腈橡胶；Step5：在设定条件5的情况下，丁腈橡胶溶解于有机溶剂后经催化剂5生成氢化丁腈橡胶。优选的，所述催化剂1是指硅铝磷分子筛经与其质量的2-10倍的脱盐水，0.01-0.1倍的硝酸、1-4倍的高岭土、2-6倍的硅溶胶制备而成的催化剂；催化剂2是指硅铝磷分子筛经与其质量的1-8倍的脱盐水，0.05-0.2倍的硝酸、2-6倍的高岭土、1-4倍的硅溶胶制备而成的催化剂；催化剂3是指以粗孔硅胶作载体负载锑、铋、矾、钨、铁、钴、镍这些重金属的氧化物的催化剂的一种或者两种或者多种混合物；催化剂4是指过氧化氢和亚铁盐共存的催化剂；催化剂5是指钯、铑系催化剂。优选的，设定条件1是指反应温度为400-470℃，反应压力为0-1.1MPa的循环流化床中；设定条件2是指反应温度为420-500℃，反应压力为0-0.7MPa的循环流化床中；设定条件3是指反应温度为400-500℃，反应压力为0-0.2MPa；设定条件4是指反应温度为5-30℃，反应压力为0-1.0MPa；设定条件5是指反应温度为20-60℃，反应压力为0.5-5MPa。优选的，处理用甲醇的质量分数占90-99％，其中杂质铁含量低于80ppm。优选的，设定条件1、2采用高纯氮气作为载气。优选的，所述丁烯为正丁烯、异丁烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯的混合物，其中异丁烯占混合物质量分数为5-10％。优选的，所述设定条件5中，加入的催化剂5的质量为丁腈橡胶的0.5-1％，溶解丁腈橡胶的有机溶剂为苯、氯苯、吡啶、丙酮中的一种或两种。优选的，所述设定条件4中，还包括增加聚合度调节剂烷基硫醇，乳化剂，电解质和聚合终止剂。优选的，所述乳化剂为松香酸皂或脂肪酸皂，电解质为氯化钾、磷酸钠或硫酸钠，聚合终止剂为氢醌类。相对于现有技术，该方法对工艺气结合工艺气产品内乙烯、丙烯、丁烯和少量丁二烯的比例进行工艺路线设计，反应生成的氢化丁腈橡胶具有高产量和高附加值。该专利技术既可以减少生产成本，绿色环保，自动化程度高，便于工业化推广。附图说明图1为本专利技术实施例所述的甲醇制烯烃的工艺气深加工方法流程的示意图；具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例及附图1来详细说明本专利技术创造。实施例1一种甲醇制烯烃的工艺气深加工的方法，该方法包括以下步骤:Step1:在设定条件1的情况下，甲醇经催化剂1制备的工艺气经分离装置分离出乙烯、丙烯I、丁烯、丁二烯及其他杂质气体，所占工艺气的质量分数为：乙烯33％、丙烯I39％、丁烯13％、丁二烯8％、其他杂质气体7％；其他杂质气体包括从甲烷、乙烷到碳十等等。Step2：在设定条件2的情况下，乙烯和丁烯经催化剂2反应生成相当于乙烯质量的40％的丙烯II；Step3：Step1分离出的丙烯I与Step2制得的丙烯II加成混合后为丙烯，在设定条件3的情况下，丙烯与摩尔比为丙烯1.1倍的氨气、2.0倍的空气和2.7倍的水蒸气经催化剂3反应生成相当于丙烯质量的68％丙烯腈；Step4：在设定条件4的情况下，Step1分离出的丁二烯和外加其4倍的丁二烯与Step3生成的丙烯腈经催化剂4生成丁腈橡胶；Step5：在设定条件5的情况下，丁腈橡胶溶解于有机溶剂后经催化剂5生成氢化丁腈橡胶。所述催化剂1是指硅铝磷分子筛经与其质量的3倍的脱盐水，0.02倍的硝酸、1倍的高岭土、2倍的硅溶胶制备而成的催化剂；催化剂2是指硅铝磷分子筛经与其质量的4倍的脱盐水，0.05倍的硝酸、2倍的高岭土、1倍的硅溶胶制备而成的催化剂；催化剂3是指以粗孔硅胶作载体负载锑的氧化物的催化剂和负载铋的氧化物的催化剂的混合物；催化剂4是指过氧化氢和硝酸亚铁共存的催化剂；催化剂5是指钯系催化剂。设定条件1是指反应温度为400℃，反应压力为0.2MPa的循环流化床中；设定条件2是指反应温度为420℃，反应压力为0.3MPa的循环流化床中；设定条件3是指反应温度为420℃，反应压力为0.1MPa；设定条件4是指反应温度为5℃，反应压力为0.2MPa；设定条件5是指反应温度为20℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇制烯烃的工艺气深加工的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤:Step1:在设定条件1的情况下，甲醇经催化剂1制备的工艺气经分离装置分离出乙烯、丙烯I、丁烯、丁二烯及其他杂质气体，所占工艺气的质量分数为：乙烯30‑43％、丙烯I 35‑44％、丁烯10‑15％、丁二烯2％‑8％、其他杂质气体5‑7％；Step2：在设定条件2的情况下，乙烯和丁烯经催化剂2反应生成相当于乙烯质量的30‑60％的丙烯II；Step3：Step1分离出的丙烯I与Step2制得的丙烯II加成混合后为丙烯，在设定条件3的情况下，丙烯与摩尔比为丙烯1.1‑1.2倍的氨气、2.0‑3.0倍的空气和2.7‑3.2倍的水蒸气经催化剂3反应生成相当于丙烯质量的65‑77％丙烯腈；Step4：在设定条件4的情况下，Step1分离出的丁二烯和外加其4‑8倍的丁二烯与Step3生成的丙烯腈经催化剂4生成丁腈橡胶；Step5：在设定条件5的情况下，丁腈橡胶溶解于有机溶剂后经催化剂5生成氢化丁腈橡胶。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制烯烃的工艺气深加工的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤:Step1:在设定条件1的情况下，甲醇经催化剂1制备的工艺气经分离装置分离出乙烯、丙烯I、丁烯、丁二烯及其他杂质气体，所占工艺气的质量分数为：乙烯30-43％、丙烯I35-44％、丁烯10-15％、丁二烯2％-8％、其他杂质气体5-7％；Step2：在设定条件2的情况下，乙烯和丁烯经催化剂2反应生成相当于乙烯质量的30-60％的丙烯II；Step3：Step1分离出的丙烯I与Step2制得的丙烯II加成混合后为丙烯，在设定条件3的情况下，丙烯与摩尔比为丙烯1.1-1.2倍的氨气、2.0-3.0倍的空气和2.7-3.2倍的水蒸气经催化剂3反应生成相当于丙烯质量的65-77％丙烯腈；Step4：在设定条件4的情况下，Step1分离出的丁二烯和外加其4-8倍的丁二烯与Step3生成的丙烯腈经催化剂4生成丁腈橡胶；Step5：在设定条件5的情况下，丁腈橡胶溶解于有机溶剂后经催化剂5生成氢化丁腈橡胶。2.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃的工艺气深加工的方法，其特征在于：所述催化剂1是指硅铝磷分子筛经与其质量的2-10倍的脱盐水，0.01-0.1倍的硝酸、1-4倍的高岭土、2-6倍的硅溶胶制备而成的催化剂；催化剂2是指硅铝磷分子筛经与其质量的1-8倍的脱盐水，0.05-0.2倍的硝酸、2-6倍的高岭土、1-4倍的硅溶胶制备而成的催化剂；催化剂3是指以粗孔硅胶作载体负载锑、铋、矾、钨、铁、钴、镍这些重金属的氧化物的催化剂的一种或者两种或者多种混合物；催化剂4是指过氧化氢和亚铁盐共存的催化剂；催化剂5是...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊生，左宜赞，石华，程卫山，王聪，张蓉，
申请(专利权)人：中国天辰工程有限公司，天津天辰绿色能源工程技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12