[发明专利]采用烷基化法来制备异丁烯

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品，特别是一种采用烷基化法来制备异丁烯的技术，适合于化工合成异丁烯。

背景技术

异丁烯(CH₃)₂C＝CH₂又称2-甲基丙烯。易燃、易爆气体(爆炸极限1.7％～9.0％体积)，沸点-6.90℃，临界温度144.75℃，临界压力4.00MPa。异丁烯几乎都是由炼厂气和裂解C4馏分(见碳四馏分)中获得。炼厂气中异丁烯的含量一般为5％～12％，裂解C4馏分中一般为20％～30％。少数情况下用氧化铬-氧化铝催化剂由异丁烷催化脱氢而制得。以丙烯和异丁烷为原料用共氧化法生产环氧丙烷时，异丁烯是其联产物。由碳四馏分分离异丁烯，通常是在先分出其中的丁二烯以后进行的。最常用的分离异丁烯方法是硫酸吸收法，所得异丁烯纯度＞99％，回收率达92％。分子筛吸附法，采用一定孔径范围(约3～10)的分子筛，从C4馏分抽余液中选择性地分离出丁烯及正丁烷，所得异丁烯纯度达99％。离子交换树脂法也可得高纯度异丁烯，但因反应效率低，应用不广。此外，还有以阳离子交换树脂为催化剂，以甲醇与C4馏分中异丁烯反应生成甲基叔丁基醚，以及在酸性催化剂作用下将异丁烯齐聚生成二异丁烯及异丁烯的三聚物，从而与C4馏分抽余液中的其他组分分离等方法。甲基叔丁基醚法较有前途(见碳四馏分分离)。

高浓度异丁烯主要用于生产聚异丁烯以及和异戊二烯共聚生产丁基橡胶。异丁烯与异丁烷进行烷基化反应，可生产高辛烷值烷基化汽油，与甲醇反应所得甲基叔丁基醚是优良的汽油添加剂，齐聚所得二聚物及三聚物经加氢后是汽化器燃料的添加剂，也适用于作芳烃的烷基化原料。二异丁烯还可作为羰基合成的原料生产异壬醇，进一步制造增塑剂。此外，异丁烯可经氧化得甲基丙烯酸，经氨化氧化得甲基丙烯腈，再水合可制得叔丁醇。原有技术是采用异丁醇在360～370℃，0.304～0.405MPa(3～4atm)下进行脱水反应(催化剂为活性氧化铝)可得86％～87％的粗异丁烯，然后经精馏以及除乙醛、乙醚、有机酸后可得精制异丁烯。其生产成本非常高，设备投资大，腐蚀性高。不适合大规模的工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，一种采用烷基化法来制备异丁烯的方法，其特征在于，该法是用苯酚或其他酚类化合物与C4馏分反应，将异丁烯从混合馏分中分离过程分两步进行，第一步为吸收，即异丁烯与苯酚的气相烷基化反应，得到叔丁基苯酚类，反应对于异丁烯是选择性的，丁烷和其他丁烯不参与反应；没有反应的C4馏分呈气相，很容易从液相叔丁基烷基化的酚类中分离出去，即使有残留的溶解的烃类，也很容易从烷基化物中除去；第二步为分解，即叔丁基苯酚类的脱烷基反应，在酸性催化剂存在的情况下，加热得到异丁烯产品，并从苯酚中分离出来，而含有酸性催化剂的苯酚可循环到吸收过程中去；其中苯酚或其他酚类化合物：C4馏分为1∶10-20。本发明的方法是用苯酚或其他酚类化合物与C4馏分反应而将异丁烯从混合馏分中分离的方法，亦称ADIB法。分离过程分两步进行，第一步为吸收，即异丁烯与苯酚的气相烷基化反应，得到叔丁基苯酚类，反应对于异丁烯是选择性的，丁烷和其他丁烯不参与反应。没有反应的C4馏分呈气相，很容易从液相叔丁基烷基化的酚类中分离出去，即使有残留的溶解的烃类，也很容易从烷基化物中除去。第二步为分解，即叔丁基苯酚类的脱烷基反应，在酸性催化剂存在的情况下，加热得到异丁烯产品，并从苯酚中分离出来，而含有酸性催化剂的苯酚可循环到吸收过程中去。

理化特性：

主要成分：含量：一级≥99.5％；二级≥98.％。

外观与性状：无色气体。

pH：

熔点(℃)：-140.3

沸点(℃)：-6.9

相对密度(水＝1)：0.67(-49℃)

相对蒸气密度(空气＝1)：2.0

饱和蒸气压(kPa)：131.52(0℃)

燃烧热(kJ/mol)：2705.3

临界温度(℃)：144.8

临界压力(MPa)：3.99

辛醇/水分配系数的对数值：无资料

闪点(℃)：-77

引燃温度(℃)：465

爆炸上限％(V/V)：8.8

爆炸下限％(V/V)：1.8

溶解性：不溶于水，易溶于多数有机溶剂。

附图说明：