催化精餾段11和提餾段12,催化反應(yīng) 精餾塔1的叔丁醇溶液進料口 13位于催化精餾段11與提餾段12之間，補給水進料口 14 位于催化精餾段11的上端，催化精餾段11內(nèi)裝填有若干層帶大孔磺酸型陽離子交換樹脂 催化劑的填料，提餾段內(nèi)裝填有若干層未帶催化劑的填料，各層填料均包括兩種組件，分別 為第一組件15和第二組件16,其中，第一組件15為開窗導(dǎo)流填料片，第二組件16為規(guī)整填 料片，如圖3所示，第一組件15和第二組件16交替垂直排列，組成填料層；
[0068] 催化反應(yīng)精餾塔1的塔底還設(shè)置有塔釜產(chǎn)品分離器4,塔釜產(chǎn)品分離器4的進口與 催化反應(yīng)精餾塔1塔底的液相物料出口連接，第一出口 41與補給水進料口 14連接，第二出 口 42排出廢水。
[0069] 催化反應(yīng)精餾塔1的塔頂出料口與壓力儲罐2的進料口連接，催化反應(yīng)精餾塔塔 頂餾出的輕組分由塔頂冷凝換熱器冷凝后通過管道進入壓力儲罐，壓力儲罐2的出料口與 異丁烯精制塔3的進料口連接，異丁烯精制塔3的塔底出料口通過管道與催化反應(yīng)精餾塔 的催化精餾段11連接。
[0070] -種利用催化精餾規(guī)整填料進行叔丁醇脫水制備高純異丁烯的方法，包括如下步 驟：
[0071] (1)、在催化反應(yīng)精餾塔的催化精餾段裝填帶催化劑的填料，在提餾段裝填未帶催 化劑的填料；
[0072] (2)、將45%的叔丁醇溶液以140001^/11的流速由叔丁醇溶液進料口引入催化反 應(yīng)精餾塔內(nèi)，并以4000kg/h的流速將補給水由補給水進料口引入催化反應(yīng)精餾塔內(nèi)，經(jīng)過 催化精餾反應(yīng)，由催化反應(yīng)精餾塔的塔頂出料口餾出輕組分混合物，塔底餾出重組分混合 物；
[0073] (3)步驟（2)中催化反應(yīng)精餾塔塔底餾出的重組分混合物分為兩股，一股作為補 給水，由補給水進料口再次引入催化反應(yīng)精餾塔內(nèi)循環(huán)使用，另一股作為廢水排水。
[0074] (4)、步驟（2)中塔頂?shù)妮p組分混合物由冷凝換熱器冷凝后進入壓力儲罐內(nèi)；
[0075] (5)、將壓力儲罐內(nèi)混合后的溶液引入到異丁烯精制塔內(nèi)進行蒸餾分離，由異丁烯 精制塔的塔頂出料口采出異丁烯，由塔底引出重組分叔丁醇水溶液并循環(huán)打入催化反應(yīng)精 餾塔內(nèi)繼續(xù)進行催化精餾反應(yīng)。
[0076] 催化反應(yīng)精餾塔的催化精餾段理論塔板數(shù)為45塊，提餾段的理論塔板數(shù)為15塊， 催化反應(yīng)精餾塔的操作壓力為0. 4MPa;
[0077] 異丁烯精制塔的理論塔板數(shù)為16塊，異丁烯精制塔的操作壓力為0.IMPa。
[0078] 經(jīng)催化反應(yīng)精餾后叔丁醇的轉(zhuǎn)化率為99. 9%，異丁烯精制塔采出的異丁烯含量達 99. 9%，異丁烯的收率達99. 9%。主要物流流量及組成見表3。
[0079] 表 3

[0082] 如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋 為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對 其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
【主權(quán)項】
1. 一種利用催化精餾規(guī)整填料進行叔丁醇脫水制高純異丁烯的裝置，包括催化反應(yīng)精 餾塔，所述催化反應(yīng)精餾塔上設(shè)置有叔丁醇溶液進料口和補給水進料口，其特征在于，所述 催化反應(yīng)精餾塔內(nèi)由上而下設(shè)置有催化精餾段和提餾段，所述催化精餾段內(nèi)裝填有若干層 帶催化劑的填料，所述提餾段內(nèi)裝填有若干層未帶催化劑的填料，各層填料層均包括兩種 組件，分別為第一組件和第二組件，其中，第一組件為開窗導(dǎo)流填料片，第二組件為規(guī)整填 料片，所述第一組件和第二組件豎直堆疊組成所述填料層； 所述催化反應(yīng)精餾塔的叔丁醇溶液進料口位于所述催化精餾段與所述提餾段之間，所 述補給水進料口位于所述催化精餾段的上端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用催化精餾規(guī)整填料進行叔丁醇脫水制高純異丁烯的裝 置，其特征在于，所述催化反應(yīng)精餾塔的塔底還設(shè)置有塔釜產(chǎn)品分離器，所述塔釜產(chǎn)品分離 器的進口與所述催化反應(yīng)精餾塔塔底的液相物料出口連接，第一出口與所述補給水進料口 連接，第二出口排出廢水。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用催化精餾規(guī)整填料進行叔丁醇脫水制高純異丁烯的裝 置，其特征在于，還包括異丁烯精制塔和壓力儲罐，所述催化反應(yīng)精餾塔的塔頂出料口與所 述壓力儲罐的進料口連接，所述催化反應(yīng)精餾塔塔頂餾出的輕組分由塔頂冷凝換熱器冷凝 后通過管道進入所述壓力儲罐，所述壓力儲罐的出料口與所述異丁烯精制塔的進料口連 接。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用催化精餾規(guī)整填料進行叔丁醇脫水制高純異丁烯的裝 置，其特征在于，所述異丁烯精制塔的塔底出料口通過管道與所述催化反應(yīng)精餾塔的催化 精餾段連接。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用催化精餾規(guī)整填料進行叔丁醇脫水制高純異丁烯的裝 置，其特征在于，所述異丁烯精制塔的理論塔板數(shù)為8~20塊。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用催化精餾規(guī)整填料進行叔丁醇脫水制高純異丁烯的裝 置，其特征在于，所述催化反應(yīng)精餾塔的催化精餾段理論塔板數(shù)為25~60塊，提餾段的理 論塔板數(shù)為10~30塊。7. -種利用權(quán)利要求1~6任意一項所述的裝置進行叔丁醇脫水制備高純異丁烯的方 法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 、在催化反應(yīng)精餾塔的催化精餾段裝填帶催化劑的填料，在提餾段裝填未帶催化劑 的填料； (2) 、將叔丁醇溶液由叔丁醇溶液進料口引入所述催化反應(yīng)精餾塔內(nèi)，并將補給水由補 給水進料口引入所述催化反應(yīng)精餾塔內(nèi)，經(jīng)過催化精餾反應(yīng)，由催化反應(yīng)精餾塔的塔頂出 料口餾出輕組分混合物，塔底餾出重組分混合物； (3) 、步驟（2)中塔頂?shù)妮p組分混合物由冷凝換熱器冷凝后進入壓力儲罐內(nèi)； (4) 、將壓力儲罐內(nèi)混合后的溶液引入到異丁烯精制塔內(nèi)進行蒸餾分離，由異丁烯精制 塔的塔頂出料口采出異丁烯，由塔底引出重組分叔丁醇水溶液并循環(huán)打入催化反應(yīng)精餾塔 內(nèi)繼續(xù)進行催化精餾反應(yīng)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的叔丁醇脫水制備高純異丁烯的方法，其特征在于，步驟（2)中 催化反應(yīng)精餾塔塔底餾出的重組分混合物分為兩股，一股作為補給水，由補給水進料口再 次引入催化反應(yīng)精餾塔內(nèi)循環(huán)使用，另一股作為廢水排水。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的叔丁醇脫水制備高純異丁烯的方法，其特征在于，步驟（1)中 所述催化劑為大孔磺酸型陽離子交換樹脂催化劑。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的叔丁醇脫水制備高純異丁烯的方法，其特征在于，步驟（2) 中催化反應(yīng)精餾塔的操作壓力為0. 35~0. 4MPa，步驟（4)中異丁烯精制塔的操作壓力為 0? 1 ~0? 2MPa〇
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用催化精餾規(guī)整填料進行叔丁醇脫水制高純異丁烯的裝置及方法，包括催化反應(yīng)精餾塔，所述催化反應(yīng)精餾塔內(nèi)由上而下設(shè)置有催化精餾段和提餾段，所述催化精餾段內(nèi)裝填有若干層帶催化劑的填料，所述提餾段內(nèi)裝填有若干層未帶催化劑的填料，各層填料層均包括兩種組件，分別為第一組件和第二組件，其中，第一組件為開窗導(dǎo)流填料片，第二組件為規(guī)整填料片。本發(fā)明的催化反應(yīng)精餾塔的填料采用開窗導(dǎo)流式規(guī)整填料，有效增加氣液傳質(zhì)面積，提高了氣液傳質(zhì)速率，發(fā)明方法簡單、效果佳、環(huán)境友好，叔丁醇轉(zhuǎn)化率、異丁烯的純度和塔釜采出的水純度均可達到99.9wt.％，催化精餾塔塔釜采出的水可循環(huán)使用。
【IPC分類】C07C7/04, C07C1/24, C07C11/09
【公開號】CN105175211
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】黃益平, 孫玉玉, 周俊超, 倪嵩波, 陸曉詠, 劉春江
【申請人】中建安裝工程有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月10日