一種采用低濃度叔丁醇制備異丁烯的方法，其特征在于采用精餾塔對叔丁醇進行分離，直接從側線采出接近共沸組成的叔丁醇-水混合物進入固定床反應器，反應產物再返回精餾塔。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，只有少量采出，為的是防止碳八副產在塔內富集，汽相采出異丁烯產品并經冷凝器深冷后轉化為液相異丁烯產品，塔釜采出另一產物水，本發明專利技術中精餾塔和反應器形成一系統，通過調整精餾塔的操作，就能夠達到叔丁醇完全反應并實現產物的分離，塔釜采出水，塔頂得到高純異丁烯產品。本方法設備投資少，催化劑裝填方便，能耗低，易于操作，異丁烯產品純度高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種叔丁醇脫水制備異丁烯的方法，具體涉及一種采用低濃度叔丁醇脫水制備高純異丁烯的方法。
技術介紹
異丁烯是一種重要的基本有機化工原料。叔丁醇脫水法是獲取高純度異丁烯的重要途徑，該方法副反應少，產品質量高，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，反應在汽相中進行，US5849971采用催化精餾工藝生產異丁烯，CN200710049954. I采用間歇釜式反應器生產異丁烯，CN1609082A介紹了一種由叔丁醇制備異丁烯的方法，采用固定床反應器，反應在液相中進行，反應產物進入初分餾塔，加壓操作，塔頂采出富含異丁烯的液相產品，進入異丁烯精制塔，塔底得到異丁烯產品。初分餾塔塔底產品先進入一精餾塔，塔頂脫除碳八副產，塔底產品進入另一精餾塔，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器。US4208540介紹了由混合碳四水合生成叔丁醇，叔丁醇脫水生產異丁烯的方法，叔丁醇脫水采用釜式反應器或流化床反應器，汽相異丁烯產品夾帶叔丁醇等進入產品精制塔，塔頂采出異丁烯產品，塔底產品進入另一精制塔，塔頂脫除碳八副產，塔底產品進入后續精餾塔，反應器采出的液相產品也進入后續精餾塔，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器。這兩種方法都關注于異丁烯產品的分離，由一個或兩個精餾塔分離得到異丁烯產品，但都用兩個精餾塔來實現叔丁醇共沸混合物的回收，副產碳八和水的分離，設備投入多，能耗大。國外的叔丁醇主要來源是異丁烷與丙烯共氧化生產環氧丙烷工藝，聯產叔丁醇的量很大。而國內沒有這類工業裝置，叔丁醇主要來源于異丁烯水合技術，由于水合反應異丁烯轉化率較低，而且水油體積比較大，生成的叔丁醇水溶液中叔丁醇的質量含量不超過15%, 一般都需要將其精餾處理，塔頂得到質量含量約85%的叔丁醇溶液后，再用該近共沸溶液進行脫水反應。由于叔丁醇與水是共沸體系，精餾的回流比一般都在4以上，能耗較大。在叔丁醇脫水的過程中，由于叔丁醇的濃度不斷降低，因此還需要再增加一個精餾塔對叔丁醇溶液進行提濃。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種低濃度叔丁醇溶液脫水生產異丁烯的方法，該方法設備投入少，能耗低，易于操作。本專利技術是通過以下技術方案實現的，包括質量濃度為5% 15%的叔丁醇溶液進入精餾塔下部進行分離，塔釜采出水，塔頂產物進入一分凝器，分凝器液相采出量占原料進料量的質量百分比為O. 05% 5%，其余回流，汽相采出異丁烯產品進入另一冷凝器進行冷凝得到液相異丁烯產品，其特征在于精餾塔側線采出接近共沸組成的叔丁醇-水混合物進入固定床反應器中，采出位置為精餾塔第2 8塊理論板，固定床反應器的反應產物重新返回精餾塔中部進行分離。本專利技術所述的固定床反應器壓力為O. 4 2MPa，反應溫度為50 110°C。本專利技術所述的固定床反應器并不限于一個反應器，可以是多個反應器串連或并聯。本專利技術所述的精餾塔的操作壓力為O. 08 O. 3MPa。本專利技術所述的精餾塔塔頂的分凝器溫度控制在-20 30°C。本專利技術所述的固定床反應器中裝填磺酸樹脂催化劑。 本專利技術的低濃度叔丁醇原料來自混合碳四中異丁烯水合工藝，應用精餾塔和固定床反應器組成的“精餾-反應”系統制備異丁烯，精餾塔側線抽出近共沸組成的叔丁醇溶液進入固定床反應器，汽相采出異丁烯產品。應用該系統，低濃度叔丁醇無需額外增加一個精餾塔將叔丁醇濃度提濃，側線采出的近共沸組成的叔丁醇進入固定床反應器不需要換熱即可達到反應所需要的溫度。塔頂少量采出的液相產品，為的是不使碳八副產在塔內富集，該液相產品中主要組成是二異丁烯和叔丁醇，辛烷值非常高，經脫水處理可以作為汽油的添加劑。采用本專利技術方法，設備投入少，催化劑填裝方便，能耗低，易于操作，異丁烯產品純度高。附圖說明圖I為本專利技術流程示意圖。圖中a_精餾塔，b-固定床反應器，C-分凝器，d-冷凝器，e-再沸器；1_低濃度叔丁醇原料，2-側線采出物料，3-固定床反應產物，4-塔頂液相回流，5-塔頂汽相異丁烯產品，6-塔頂液相采出物料，7-液相異丁烯產品，8-塔釜出料。具體實施例方式下面結合附圖I對本專利技術方法作進一步描述。低濃度的叔丁醇原料I進入精餾塔a的中下部，精餾塔理論塔板數為10 50塊，操作壓力為O. 08 O. 3MPa，精餾塔塔頂分凝器c溫度控制在-20 30°C ;側線采出近共沸組成的叔丁醇物料2進入固定床反應器b，采出位置為精餾塔第2 8塊理論板，采出量根據固定床反應器的叔丁醇轉化率確定，固定床反應器的壓力控制在O. 4 2MPa，反應溫度控制在50 110°C，反應產物3返回精餾塔a的中部，產物3的主要組成是異丁烯，叔丁醇和水，含有少量的碳八副產；精餾塔塔頂產物進入分凝器c，分凝器c冷凝下來的液相物流4作回流，物流6作為副產物采出，物流6的主要組成是叔丁醇和碳八，含有少量的異丁烯和水，采出量占原料進料量的質量百分比為O.05% 5%，分凝器c的汽相產物采出異丁烯產品5，異丁烯5經冷凝器d深冷后冷凝成液相異丁烯產品7 ;精餾塔塔釜采出物流8，主要組成是水。實施例I質量含量為15%的叔丁醇原料I進入精餾塔a，精餾塔a共有16塊理論板，進料位置為第12塊理論板，操作壓力O. 12MPa，塔頂分凝器c的溫度為5°C，側線物料2采自第3塊理論板，進入固定床反應器b，反應溫度85°C，反應壓力IMPa，反應產物3返回精餾塔a第10塊理論板，汽相采出異丁烯產品5，經冷凝器d深冷后冷凝成液相產品7 ;分凝器冷凝的液相主要打回流，少量采出液相物料6，塔釜采出物流8。具體物流流量及組成見表I。表I本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種低濃度叔丁醇脫水制備異丁烯的方法，包括質量濃度為5% 15%的叔丁醇溶液進入精餾塔下部進行分離，塔釜采出水，塔頂產物進入一分凝器，分凝器液相采出量占原料進料量的質量百分比為O. 05% 5%，其余回流，汽相采出異丁烯產品進入另ー冷凝器進行冷凝得到液相異丁烯產品，其特征在于精餾塔側線采出接近共沸組成的叔丁醇-水混合物進入固定床反應器中，采出位置為精餾塔第2 8塊理論板，固定床反應器的反應產物重新返回精餾塔中部進行分離。2.如權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周金波，董炳利，王艷飛，李長明，李吉春，伏妍，程中克，茍文甲，張志喜，倪巖，任海鷗，樊英杰，許江，馬應海，劉飛，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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