[发明专利]一种利用催化精馏规整填料进行叔丁醇脱水制高纯异丁烯的装置及方法

权利要求书

1.一种利用催化精馏规整填料进行叔丁醇脱水制高纯异丁烯的装置，包括催化反应精馏塔，所述催化反应精馏塔上设置有叔丁醇溶液进料口和补给水进料口，其特征在于，所述催化反应精馏塔内由上而下设置有催化精馏段和提馏段，所述催化精馏段内装填有若干层带催化剂的填料，所述提馏段内装填有若干层未带催化剂的填料，各层填料层均包括两种组件，分别为第一组件和第二组件，其中，第一组件为开窗导流填料片，第二组件为规整填料片，所述第一组件和第二组件竖直堆叠组成所述填料层；

所述催化反应精馏塔的叔丁醇溶液进料口位于所述催化精馏段与所述提馏段之间，所述补给水进料口位于所述催化精馏段的上端。

2.根据权利要求1所述的利用催化精馏规整填料进行叔丁醇脱水制高纯异丁烯的装置，其特征在于，所述催化反应精馏塔的塔底还设置有塔釜产品分离器，所述塔釜产品分离器的进口与所述催化反应精馏塔塔底的液相物料出口连接，第一出口与所述补给水进料口连接，第二出口排出废水。

3.根据权利要求1所述的利用催化精馏规整填料进行叔丁醇脱水制高纯异丁烯的装置，其特征在于，还包括异丁烯精制塔和压力储罐，所述催化反应精馏塔的塔顶出料口与所述压力储罐的进料口连接，所述催化反应精馏塔塔顶馏出的轻组分由塔顶冷凝换热器冷凝后通过管道进入所述压力储罐，所述压力储罐的出料口与所述异丁烯精制塔的进料口连接。

4.根据权利要求3所述的利用催化精馏规整填料进行叔丁醇脱水制高纯异丁烯的装置，其特征在于，所述异丁烯精制塔的塔底出料口通过管道与所述催化反应精馏塔的催化精馏段连接。

5.根据权利要求4所述的利用催化精馏规整填料进行叔丁醇脱水制高纯异丁烯的装置，其特征在于，所述异丁烯精制塔的理论塔板数为8～20块。

6.根据权利要求1所述的利用催化精馏规整填料进行叔丁醇脱水制高纯异丁烯的装置，其特征在于，所述催化反应精馏塔的催化精馏段理论塔板数为25～60块，提馏段的理论塔板数为10～30块。

7.一种利用权利要求1～6任意一项所述的装置进行叔丁醇脱水制备高纯异丁烯的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、在催化反应精馏塔的催化精馏段装填带催化剂的填料，在提馏段装填未带催化剂的填料；

(2)、将叔丁醇溶液由叔丁醇溶液进料口引入所述催化反应精馏塔内，并将补给水由补给水进料口引入所述催化反应精馏塔内，经过催化精馏反应，由催化反应精馏塔的塔顶出料口馏出轻组分混合物，塔底馏出重组分混合物；

(3)、步骤(2)中塔顶的轻组分混合物由冷凝换热器冷凝后进入压力储罐内；

(4)、将压力储罐内混合后的溶液引入到异丁烯精制塔内进行蒸馏分离，由异丁烯精制塔的塔顶出料口采出异丁烯，由塔底引出重组分叔丁醇水溶液并循环打入催化反应精馏塔内继续进行催化精馏反应。

8.根据权利要求7所述的叔丁醇脱水制备高纯异丁烯的方法，其特征在于，步骤(2)中催化反应精馏塔塔底馏出的重组分混合物分为两股，一股作为补给水，由补给水进料口再次引入催化反应精馏塔内循环使用，另一股作为废水排水。

9.根据权利要求7所述的叔丁醇脱水制备高纯异丁烯的方法，其特征在于，步骤(1)中所述催化剂为大孔磺酸型阳离子交换树脂催化剂。

10.根据权利要求7所述的叔丁醇脱水制备高纯异丁烯的方法，其特征在于，步骤(2)中催化反应精馏塔的操作压力为0.35～0.4MPa，步骤(4)中异丁烯精制塔的操作压力为0.1～0.2MPa。