甲基叔丁基醚裂解制異丁烯的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種甲基叔丁基醚（MTBE)裂解生產(chǎn)異丁烯的方法，特別是生產(chǎn)聚合級 異丁烯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 異丁烯是重要的有機(jī)化工原料。在以異丁烯為主要原料制取下游產(chǎn)品時(shí)，因產(chǎn)品 不同對異丁烯的純度要求也不盡相同，特別是對聚合級異丁烯的生產(chǎn)，要求更高。
[0003]聚合級異丁烯的生產(chǎn)，很大一部分是為了滿足合成丁基橡膠的需要。近年來，隨著 丁基橡膠內(nèi)胎、子午輪胎、醫(yī)用瓶塞、防水材料的用量增加，使丁基橡膠的消費(fèi)量不斷增加， 尤其是中國。據(jù)中投顧問發(fā)布的《2010-2015年中國合成橡膠行業(yè)投資分析及前景預(yù)測報(bào) 告》顯示，1998年中國丁基橡膠的表觀消費(fèi)量只有2. 5萬噸，2001年丁基橡膠表觀消費(fèi)量也 只有4. 6萬噸，2002年增加到6. 7萬噸，2003年進(jìn)一步增加到10萬噸，2006年增加到20. 65 萬噸，2009年達(dá)到25. 82萬噸。預(yù)計(jì)到2014年，中國丁基橡膠的總需求量將達(dá)35萬噸。而 合成丁基橡膠時(shí)對異丁烯原料(聚合級）的要求更高，見表1。
[0004] 表1合成丁基橡膠的聚合級異丁烯的規(guī)格
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種甲基叔丁基醚裂解制異丁烯的方法，包括：甲基叔丁基醚在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行裂解 反應(yīng)后，所得的裂解產(chǎn)物進(jìn)行換熱冷卻至75°c以下，所得的冷卻產(chǎn)物進(jìn)入填料塔，填料塔內(nèi) 裝有惰性固體無機(jī)填料，填料塔的溫度控制在20°C ~40°C，氣相產(chǎn)物從填料塔上部排出后， 進(jìn)入吸附塔，吸附塔上部排出的產(chǎn)物依次進(jìn)入異丁烯脫重塔和異丁烯脫輕塔，得到異丁烯 產(chǎn)品；吸附塔所用的吸附劑采用分子篩與硅膠的復(fù)合物，所述分子篩為FAU型分子篩，分子 篩與硅膠的復(fù)合物中分子篩質(zhì)量含量為509Γ90%，硅膠質(zhì)量含量為109Γ50%。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：填料塔下部排出的產(chǎn)物進(jìn)入甲醇精制塔 回收甲醇。
3. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所得的裂解產(chǎn)物進(jìn)行換熱冷卻至 40?75°C。
4. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：填料塔的溫度控制在25°C ~35°C。
5. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：甲基叔丁基醚裂解采用的催化劑為硅膠、 陽離子交換樹脂、負(fù)載型無機(jī)酸鹽、固體磷酸催化劑或酸性分子篩。
6. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：甲基叔丁基醚裂解的操作條件為溫度 190°C ?370°C、空速 I. O IT1 ?4. Oh'壓力 0· IMPa?0· 2 MPa。
7. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：甲基叔丁基醚進(jìn)入反應(yīng)器之前經(jīng)過甲基 叔丁基醚精制塔，然后再進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行裂解反應(yīng)。
8. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所得的裂解產(chǎn)物進(jìn)行換熱冷卻至 65°C~85°C。
9. 按照權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于：裂解產(chǎn)物進(jìn)行換熱冷卻的方法采用 與原料換熱。
10. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：填料塔的溫度控制在25°C ~35°C。
11. 按照權(quán)利要求1或10所述的方法，其特征在于：所述的填料塔設(shè)有冷卻水循環(huán)系 統(tǒng)。
12. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：填料塔所用的填料為選自陶瓷、玻璃、炭 黑、金屬中的一種或多種。
13. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：填料塔所用的填料為環(huán)形填料、鞍形填 料、環(huán)鞍形填料、球形填料中的一種或多種。
14. 按照權(quán)利要求1、12或13所述的方法，其特征在于：填料塔塔徑與所用的填料直徑 的比值為8?15。
15. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：填料塔的進(jìn)料口離填料塔底的距離占填 料塔總高度的1/6~1/2處。
16. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：填料塔的進(jìn)料口離填料塔底的距離占填 料塔總高度的1/5~1/3處。
17. 按照權(quán)利要求1、15或16所述的方法，其特征在于：填料裝填在填料塔進(jìn)料口之 上，占填料塔體積的1/51/2。
18. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的分子篩為13X分子篩和Y型分 子篩，以吸附劑的重量為基準(zhǔn)，13X分子篩的質(zhì)量含量為209Γ40%，Y型分子篩的質(zhì)量含量為 309Γ50%。
19. 按照權(quán)利要求1或18所述的方法，其特征在于：所述的吸附劑的粒徑為 5. OmnTlO. Omm0
20. 按照權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于：所述的13X分子篩的性質(zhì)如下：SiO2/ Al2O3摩爾比為2. 6?3. 0,比表面積為620?750 m2/g，總孔體積為0. 34?0. 40mL/g ;Y型分 子篩的性質(zhì)如下：SiO2Al2O3摩爾比為3. (Γ5.0,晶胞常數(shù)為24. 32Α?24. 55Α，比表面積 35(T650m2/g，孔容為 0. 25?0. 40mL/g，Na2O 重量含量小于 0. 1%。
21. 按照權(quán)利要求18或20所述的方法，其特征在于：所述的13X分子篩為銫改性13X 分子篩，其中Cs的質(zhì)量含量為3. 09Γ15. 0%。
22. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述硅膠的比表面積45(T600m2/g，孔容 為 0· 50?L 40mL/g。
23. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：分子篩與硅膠的復(fù)合物采用機(jī)械混合在 粘結(jié)劑作用下復(fù)合制成，吸附劑在500°C飛00°C下焙燒后使用。
24. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：吸附塔的操作條件如下：溫度在 20°C ?50°C，壓力為 0· 3MPa?0· 5MPa，空速為 5000-1 ?2000011'
25. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：異丁烯脫重塔的操作壓力為 0· 3MPa?(λ 5MPa，操作溫度如下：塔頂22°C?27°C，塔底91°C?98°C。
26. 按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：甲醇精餾塔在0?0. 06MPa下操作，操 作溫度如下：37°C?43°C，塔底64°C?68°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種甲基叔丁基醚裂解制異丁烯的工藝。該工藝包括甲基叔丁基醚在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行裂解反應(yīng)后，所得的裂解產(chǎn)物進(jìn)行換熱冷卻至75℃以下，所得的冷卻產(chǎn)物進(jìn)入填料塔進(jìn)行分離，氣相產(chǎn)物從填料器上部排出后，進(jìn)入裝有吸附劑分子篩與硅膠的復(fù)合物的吸附塔，吸附塔上部排出的產(chǎn)物進(jìn)入異丁烯脫重塔，得到異丁烯產(chǎn)品。該方法雖增加了填料塔和吸附塔，但取消了水洗塔和甲醇回收塔以及異丁烯脫輕塔，大幅度降低甲醇精餾塔的工作負(fù)荷，減低能耗，使裝置易于操作。
【IPC分類】C07C11-09, C07C1-20
【公開號】CN104591945
【申請?zhí)枴緾N201310532042
【發(fā)明人】張淑梅, 喬凱, 翟慶銅, 陳明, 郭長新, 王春梅
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年11月3日