[发明专利]异丁烯水合制备叔丁醇的工艺及装置

说明书

本发明涉及一种制备叔丁醇的装置，具体涉及一种异丁烯水合制备叔丁醇的工艺及装置。碳四混烃与循环叔丁醇混合，脱盐水与第一反应器循环线物料混合，上述两股物料混合换热后进入第一反应器，在催化剂的作用下，碳四混烃中的部分异丁烯与脱盐水反应生成叔丁醇，反应产物部分作为循环物料进入第一反应器循环线，剩余部分依次进入第二反应器、第三反应器反应，第三反应器反应产物进入精馏塔进行馏分切割，精馏塔塔底产物沿着塔釜物料采出线部分由叔丁醇循环线返回第一分布器，部分由叔丁醇排出线外排。本发明解决了碳四混烃与水互溶性差的难题，具有异丁烯转化率高、操作稳定性好、能耗低的优点。本发明提供的装置结构简单，易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种制备叔丁醇的装置，具体涉及一种异丁烯水合制备叔丁醇的工艺及装置。

背景技术

叔丁醇是一种重要的精细化工产品，目前，生产叔丁醇的通用方法是树脂水合法，即以磺酸型离子交换树脂为催化剂，以含异丁烯的碳四混烃为原料水合生产叔丁醇。异丁烯等烃类与水的相互溶解度低，在以液态混合时，容易形成两液相。异丁烯水合的关键技术在于使碳四混烃与水形成均匀分散体或者溶液，以提高反应的转化率。关于如何解决水烃相互溶解度低的难题，已有相关资料见诸报道。

ZL00129128.9采用异丁烯与水逆流进料的方法进塔、并且产物叔丁醇连续出塔的操作方式，以提高气液两相浓度差，促进反应向正方向进行，突破反应平衡限制，从而提高异丁烯转化率，但是该方法存在水比大、空速小、催化剂成型困难等问题。ZL1511815A、ZL101293813A采用溶剂或乳化剂改善混合碳四和水的互溶性，以提高反应转化率，上述技术存在的缺点是含乳化剂污水或者溶剂分离增加了投资成本及能耗。ZL98812676.1为了增加水合混合碳四的互溶性，在反应原料中加入了叔丁醇，反应的转化率可以达到80-90％，该技术依靠离心泵的作用将叔丁醇、水和液相碳四烃三相打散促溶，这在实践中很难实现。ZL101124188A在原料中添加叔丁醇作为促溶剂，为了形成均匀液相，该技术提高了原料中叔丁醇的含量，但是由于异丁烯水合反应为可逆反应，异丁烯的转化率因化学平衡而受限，为了解决这一难题，该技术在每个反应器后加设精馏塔，以移去叔丁醇水溶液，此外，每个反应器入口处补加异丁烯和水，以促进反应向正方向移动，该技术的缺点是工艺繁琐，投资以及能耗较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种异丁烯水合制备叔丁醇的工艺，解决碳四混烃与水互溶性差的难题，具有异丁烯转化率高、操作稳定性好、能耗低的优点，本发明还提供一种异丁烯水合制备叔丁醇的装置，结构简单，易于工业化生产。

本发明所述的异丁烯水合制备叔丁醇的工艺，碳四混烃与循环叔丁醇混合，脱盐水与第一反应器循环线物料混合，上述两股物料混合换热后进入第一反应器，在催化剂的作用下，碳四混烃中的部分异丁烯与脱盐水反应生成叔丁醇，反应产物部分作为循环物料进入第一反应器循环线，剩余部分依次进入第二反应器、第三反应器反应，第三反应器反应产物进入精馏塔进行馏分切割，精馏塔塔底产物沿着塔釜物料采出线部分由叔丁醇循环线返回第一分布器，部分由叔丁醇排出线外排。

碳四混烃、脱盐水、循环叔丁醇、第一反应器循环物料在管线内混合后经过分布器重新分布，然后在离心泵的作用下进一步互溶。优选地，碳四混烃先与循环叔丁醇在第一分布器混合，脱盐水与第一反应器循环物料在第二分布器混合，最后两股物料在第三分布器混合。