[发明专利]一种利用醋酸混合C4生成异辛烯，再加氢生产高纯异辛烷的制造方法

说明书

本发明公开了一种利用醋酸混合C4生成异辛烯，再加氢生产高纯异辛烷的制造方法，其特征在于包括如下步骤：第一步酯化，醋酸和混合C4中的异丁烯发生酯化反应，生成乙酸叔丁酯；第二步聚合，乙酸叔丁酯分解成异丁烯并同步发生二聚反应，生成异辛烯后汽提分离，液相物料精馏分离得异辛烯，气相进行第三步回收反应；第三步异丁烯回收酯化；第四步异辛烯加氢脱硫得到的高纯异辛烷和硫化氢。本发明方法绿色环保，二聚选择性高，产品纯度高，中间产品及醋酸可循环使用，能满足大规模、连续化生产的要求，可以在国家乙醇汽油实施后替代MEBT装置。

技术领域

本发明涉及一种采用醋酸萃取酯化、聚合混合C4中的异丁烯生成异辛烯，再进行加氢生成高纯异丁烷的制造方法。

背景技术

异辛烷，也就是2，2，4-三甲基戊烷，分子式 C8H18，是辛烷的一种异构体。英文名为2，2，4-trimethylpentane；isooctane，无色、透明液体，相对密度0.69（水为1），闪点4.5℃，沸点99.2℃，不溶于水，易燃，有刺激性，易挥发。

异辛烷是测验定汽油抗爆性能的标准物质。异辛烷和庚烷的辛烷值分别规定为100和0。汽油样品在单缸发动机内，在规定的测验试条件下，其抗爆性能如相当于某一组成的异辛烷-庚烷混合物，则样品的辛烷值等于标准燃料中异异烷的体积百分数。抗爆性能好的汽油辛烷值高。用作测定汽油辛烷值的标准燃料。也用作车用汽油、航空汽油的添加剂。丁二烯聚合时用作溶剂。也用于有机合成，用作溶剂及气相色谱的对比样品。

传统的混合C4中的异丁烯的处理主要有以下几种：1、 生产甲基叔丁基醚（MTBE）和乙基叔丁基醚（ETBE）；2 、催化水合法生产叔丁醇，用作汽油添加剂，以提高汽油的辛烷值；3、生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）→聚甲基丙烯酸甲酯PMMA：4、生产异辛烯（DIB），异辛烯是异丁烯的二聚物。

传统的混合C4聚合生成异辛烯的方法有：

1、硫酸萃取工艺，该工艺在20世纪60年代实现工业化生产，至80年代中期，这一工艺是工业上大部分二异丁烯的主要来源。BASF公司的40～45%硫酸萃取工艺装置的齐聚物收率不超过1%。该工艺一般采用2～3段反应器，使异丁烯与45～65%的硫酸接触，生成的硫酸叔丁酯与正丁烯分离后，在再生塔中水解成异丁烯和叔丁醇，硫酸循环使用。解吸硫酸萃取液得到异丁烯、少量的叔丁醇共沸液和少量的异丁烯二聚物。因该法生产过程使用了硫酸，设备腐蚀严重，且二聚体选择性差，产品纯度低﹙仅60%左右﹚。现已被淘汰。

2、Bayer丁烯齐聚工艺，该工艺是德国Bayer公司于1959年开始开发的树脂法分离异丁烯的工艺。该工艺采用阳离子交换树脂为催化剂进行液相反应，反应温度为100℃，压力为1.5～2.0Mpa，异丁烯转化率达99%，正丁烯转化率约为10%。反应产物经离心分离后，含20～30%催化剂的反应液循环回反应器，其余的澄清液经过滤后送往分离系统分出C₄和齐聚物。Bayer丁烯齐聚工艺的优点是解决了设备腐蚀和环境污染问题，异丁烯转化率高。主要问题是齐聚物组成复杂，三、四聚合物和二共聚物含量太高，难以获得高纯度的二异丁烯。

3、Catstil催化精馏工艺，该工艺是美国CR & L公司开发的异丁烯二聚催化精馏工艺，采用的催化剂为Amberlyst-15树脂，其性能与国产S型树脂基本相同。由于催化精馏过程可以准确地控制反应温度，因此可以使三聚物或更高次齐聚等非目的产物降至最低限度，使目的产物二异丁二烯的收率显著提高。反应分离出的1-丁烯，可作为均聚物或共聚单体的原料。Catstil催化精馏工艺存在的主要问题是异丁烯与正丁烯之间的共齐聚反应，在异丁烯转化率高的情况下（>99%），共齐聚反应无法避免，生成物中共齐聚物的含量约为10～20%。因此，CR & L公司提出了添加MTBE以抑制共齐聚物生成的技术。MTBE在反应过程中分解，生成的甲醇用水萃取，异丁烯在MTBE存在下进行二聚反应，共齐聚物基本上可以消除，二异丁烯的选择性显著提高。该工艺较好地解决了较高次齐聚物和共齐聚物的生成难题，是近年来发展较高较快的生产工艺。