專利名稱：一種采用叔丁醇制備異丁烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種叔丁醇脫水制高純異丁烯的工藝。
背景技術(shù)：
異丁烯是一種重要的基本有機化工原料。高純度的異丁烯主要用于制備丁基 橡膠、聚異丁烯和甲基丙烯酸酯等多種有機化工原料和精細化學(xué)品。目前為止，高純 異丁烯的生產(chǎn)方法主要有三種吸附分離法，甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法和叔丁醇脫 水法。吸附分離是利用正丁烯和異丁烯在分子篩上吸附能力的差異來生產(chǎn)異丁烯的技 術(shù)。此法即適用于生產(chǎn)高純度的正丁烯也用于生產(chǎn)高純度的異丁烯，但由于該法工藝 較為復(fù)雜，生產(chǎn)高純異丁烯技術(shù)經(jīng)濟不如反應(yīng)法分離的叔丁醇脫水工藝和MTBE裂解工 藝。MTBE裂解法是80年代后世界各國普遍采用的工藝，該工藝產(chǎn)品純度高，裝置規(guī)模 靈活性大，可以根據(jù)市場需求生產(chǎn)MTBE或異丁烯。缺點是很難獲得聚合級的異丁烯產(chǎn) 品，主要是由于醚化法副反應(yīng)多，為獲得聚合級的異丁烯產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝流程長，分離 精制工藝復(fù)雜，普遍采用“五塔”或“六塔”流程，能耗較大。而叔丁醇脫水法是獲 取高純度異丁烯的重要途徑，該方法副反應(yīng)少，產(chǎn)品質(zhì)量高，投資省。叔丁醇脫水制異 丁烯的專利很多，US3665048采用固定床工藝，氧化鋁為催化劑，反應(yīng)在汽相中進行， US5849971采用催化精餾工藝生產(chǎn)異丁烯，CN200710049954.1采用間歇釜式反應(yīng)器生產(chǎn) 異丁烯，CN1609082A介紹了一種由叔丁醇制備異丁烯的方法，采用固定床反應(yīng)器，反應(yīng) 在液相中進行，反應(yīng)產(chǎn)物進入初分餾塔，加壓操作，塔頂采出富含異丁烯的液相產(chǎn)品， 進入異丁烯精制塔，塔底得到異丁烯產(chǎn)品。初分餾塔塔底產(chǎn)品先進入一精餾塔，塔頂脫 除碳八副產(chǎn)，塔底產(chǎn)品進入另一精餾塔，塔釜采出水，塔頂為近共沸組成的叔丁醇-水 混合物返回固定床反應(yīng)器。US4208540介紹了由混合碳四水合生成叔丁醇，叔丁醇脫水 生產(chǎn)異丁烯的方法，叔丁醇脫水采用釜式反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器，汽相異丁烯產(chǎn)品夾帶 叔丁醇等進入產(chǎn)品精制塔，塔頂采出異丁烯產(chǎn)品，塔底產(chǎn)品進入另一精制塔，塔頂脫除 碳八副產(chǎn)，塔底產(chǎn)品進入后續(xù)精餾塔，反應(yīng)器采出的液相產(chǎn)品也進入后續(xù)精餾塔，塔底 采出水，塔頂采出近共沸叔丁醇-水混合物后返回脫水反應(yīng)器。這兩種方法都關(guān)注于異 丁烯產(chǎn)品的分離，由一個或兩個精餾塔分離得到異丁烯產(chǎn)品，但都用兩個精餾塔來實現(xiàn) 叔丁醇共沸混合物的回收，副產(chǎn)碳八和水的分離，設(shè)備投入多，能耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種叔丁醇脫水生產(chǎn)異丁烯的工藝，該工藝設(shè)備投入 低，催化劑裝填方便，易于操作。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種叔丁醇脫水制備異丁烯的方法，其特 征在于接近共沸組成的叔丁醇原料進入固定床反應(yīng)器a進行脫水反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物進入上部 裝有冷凝器c的精餾塔b進行分離，精餾塔理論板數(shù)為10 50塊，精餾塔塔頂冷凝器c 為分凝器，液相采出量占處理量的0.5 5wt%，其余回流，汽相采出異丁烯產(chǎn)品進入另一冷凝器d進行冷凝，轉(zhuǎn)化為液相異丁烯產(chǎn)品，塔釜采出另一產(chǎn)物水，側(cè)線采出接近共沸組成的叔丁醇-水混合物返回固定床反應(yīng)器a中，采出位置為精餾塔第2 8塊理論 板。本發(fā)明所述的固定床反應(yīng)器壓力為0.4 2MPa，反應(yīng)溫度為50 110°C。本發(fā)明所述的固定床反應(yīng)器并不限于一個反應(yīng)器，可以是多個反應(yīng)器串連或并聯(lián)。本發(fā)明所述的精餾塔的操作壓力為0.08 0.3MPa。本發(fā)明所述的精餾塔塔頂?shù)姆帜鱟溫度控制在-20 30°C。本發(fā)明所述的固定床反應(yīng)器中裝填磺酸樹脂。本發(fā)明的優(yōu)點是采用固定床反應(yīng)器和精餾塔組成一系統(tǒng)，精餾塔側(cè)線采出叔 丁醇-水共沸混合物，減少循環(huán)物流中水的含量，通過控制精餾塔的操作就可以實現(xiàn)叔 丁醇的全部轉(zhuǎn)化，得到高純異丁烯產(chǎn)品，設(shè)備投資少，催化劑裝填方便，易于操作。


圖1為本發(fā)明流程示意圖。圖中a-固定床反應(yīng)器，b_精餾塔，C-分凝器，d_冷凝器，e_再沸器；1-叔丁 醇原料，2-叔丁醇原料與側(cè)線采出物料混合后物料，3-固定床反應(yīng)產(chǎn)物，4-側(cè)線采出物 料，5-塔頂汽相異丁烯產(chǎn)品，6-塔頂液相采出物料，7-液相異丁烯產(chǎn)品，8-塔釜出料。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明方法作進一步描述。近共沸組成的叔丁醇原料1和側(cè) 線物料4經(jīng)換熱后進入固定床反應(yīng)器a，反應(yīng)器壓力控制在0.4 2MPa，反應(yīng)溫度控制在 50 110°C;反應(yīng)產(chǎn)物3進入精餾塔b的中下部，精餾塔理論板數(shù)10 50塊，操作壓力 0.08 0.3MPa，精餾塔塔頂分凝器c溫度控制在_20 30°C ；汽相采出異丁烯產(chǎn)品5，經(jīng) 冷凝器d深冷后冷凝成液相產(chǎn)品7;分凝器冷凝的液相打回流，采出量占處理量的0.5 5wt% ；側(cè)線物料4采出位置為精餾塔第2 8塊理論板，采出量根據(jù)固定床反應(yīng)器的叔 丁醇轉(zhuǎn)化率確定，塔釜采出物流8。實施例1 近共沸組成的叔丁醇原料1進入固定床反應(yīng)器a，反應(yīng)溫度85°C，反應(yīng)壓力 IMPa,反應(yīng)產(chǎn)物3進入精餾塔b，精餾塔b共有16塊理論板，進料位置為第12塊理論 板，操作壓力0.12MPa，塔頂分凝器c的溫度為5°C，汽相采出異丁烯產(chǎn)品5，經(jīng)冷凝器d 深冷后冷凝成液相產(chǎn)品7;分凝器冷凝的液相主要打回流，少量采出液相物料6，側(cè)線物 料4采自第3塊理論板，與原料1混合后進入反應(yīng)器a，塔釜采出物流8。具體物流流量 及組成見表1。表 權(quán)利要求
1.一種叔丁醇脫水制備異丁烯的方法，其特征在于接近共沸組成的叔丁醇原料進 入固定床反應(yīng)器進行脫水反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物進入上部裝有冷凝器的精餾塔進行分離，精餾 塔理論板數(shù)為10 50塊，精餾塔塔頂冷凝器為分凝器，液相采出量占處理量的0.5 5wt%,其余回流，汽相采出異丁烯產(chǎn)品進入另一冷凝器進行冷凝，轉(zhuǎn)化為液相異丁烯產(chǎn) 品，塔釜采出另一產(chǎn)物水，側(cè)線采出接近共沸組成的叔丁醇-水混合物返回固定床反應(yīng) 器中，采出位置為精餾塔第2 8塊理論板。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的固定床反應(yīng)器壓力為0.4 2MPa， 反應(yīng)溫度為50 110°C。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的固定床反應(yīng)器是多個反應(yīng)器串連或并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的精餾塔操作壓力為0.08 0.3MPa。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的精餾塔塔頂冷凝器溫度控制為-20 30 "C。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的固定床反應(yīng)器中裝填磺酸樹脂。
全文摘要
一種采用叔丁醇制備異丁烯的方法，其特征在于采用一固定床作為叔丁醇脫水的反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物進入精餾塔進行分離，該精餾塔塔頂冷凝器為部分冷凝器，液相基本處于全回流狀態(tài)，只有少量采出，為的是防止碳八副產(chǎn)在塔內(nèi)富集，汽相采出異丁烯產(chǎn)品并經(jīng)冷凝器深冷后轉(zhuǎn)化為液相異丁烯產(chǎn)品，塔釜采出另一產(chǎn)物水，直接從側(cè)線采出接近共沸組成的叔丁醇-水混合物返回固定床反應(yīng)器。本發(fā)明中反應(yīng)器和精餾塔形成一系統(tǒng)，通過調(diào)整精餾塔的操作，就能夠達到叔丁醇完全反應(yīng)并實現(xiàn)產(chǎn)物的分離，塔釜采出水，塔頂?shù)玫礁呒儺惗∠┊a(chǎn)品。本方法設(shè)備投資少，催化劑裝填方便，易于操作。
文檔編號C07C11/09GK102020526SQ20091009283
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者任海鷗, 倪巖, 劉飛, 周金波, 張志喜, 張松顯, 施紅, 曹鳳霞, 楊利斌, 樊英杰, 王艷飛, 程中克, 程亮亮, 茍文甲, 董炳利 申請人:中國石油天然氣股份有限公司