[发明专利]高效甲基叔丁基醚分解制备异丁烯的工艺

说明书

本发明属于异丁烯的制备技术领域，具体涉及一种高效甲基叔丁基醚分解制备异丁烯的工艺，包括如下步骤：A、MTBE原料精制；B、MTBE分解；C、异丁烯脱重；D、甲醇回收。在MTBE分解反应之前将其中的MSBE分离到需要的程度，可制取纯度大于99.9％的高纯异丁烯，满足聚合级异丁烯的所有指标，MTBE反应转化率高、MSBE反应转化率低，MTBE原料脱除MSBE的投资和能耗低，原料适用范围广，且所有甲醇均经过精馏与异丁烯等轻组分分离，回收的甲醇中异丁烯含量低，反应剩余的MTBE得到回收利用，流程短，产品收率高。

技术领域

本发明属于异丁烯的制备技术领域，具体涉及一种高效甲基叔丁基醚分解制备异丁烯的工艺。

背景技术

异丁烯是重要的有机化工原料，可合成多种产品，如用作医药、农药中间体、助剂，也可用于生产甲基丙烯酸甲酯、丁基橡胶和聚异丁烯等领域。在以异丁烯为主要原料制取下游产品时，大多要求异丁烯纯度达到聚合级(即SH/T 1482-2004中优等品)。

MTBE分解是制取高纯度异丁烯的主要技术之一，也是目前使用最广泛的技术路线。MTBE分解主反应是MTBE分解为异丁烯和甲醇，副反应包括(1)甲基仲丁基醚(MSBE)分解为线性丁烯(1-丁烯和2-丁烯)及甲醇；(2)异丁烯聚合为二异丁烯(DIB)；(3)甲醇脱水生成二甲醚。其中副反应(1)生成的线性丁烯严重影响异丁烯产品纯度。

德国赢创奥克森诺公司的专利CN 101134705公开了一种气相分解MTBE制备异丁烯的方法，步骤a：蒸馏分离含有MTBE的物料，该物料由原料MTBE和返回物料组成，获得含有MTBE的塔顶物料和比MTBE沸点更高的塔底物料。催化分解在步骤a中获得的塔顶物料，获得分解产物，将所获得的分解产物蒸馏分离成含有大于90wt％异丁烯的塔顶物料和含有二异丁烯、MTBE以及大于50％甲醇的塔底物料，蒸馏分离所获得的塔底物料，将塔顶产物返回步骤a中。该专利主要对蒸馏分离反应产物时获得的塔底产物进行了再处理，通过额外增加一个蒸馏塔分离掉了甲醇中的MTBE、DIB和MSBE，获得的甲醇很纯，可以作为市售产品用于常规的工业合成，例如酯化。同时回收了未反应的MTBE继续分解从而提高了异丁烯产率。该技术的应用领域是当异丁烯装置不是带有MTBE合成的组合装置而是独立的MTBE分解装置。因为带有MTBE合成的组合装置上述功能都可以在MTBE合成装置的已有设备中实现。该方法工艺步骤f中未将水洗、精馏回收的甲醇进行任何处理，其中的异丁烯未得到回收利用。该方法如果要在工艺步骤a的塔中分离MSBE，所使用的蒸馏塔需要50-40块理论板，使用由镁氧化物、铝氧化物和硅氧化物所组成的催化剂，MTBE精制塔塔顶物料中的MSBE浓度允许控制在不大于2500质量ppm，MTBE精制塔需要的理论板数为95块，回流比为3.7，精制塔的理论板数太多，投资太大，能耗也高。

专利CN 103992202公开了一种甲基叔丁基醚分解制备高纯异丁烯的系统和方法，将气相异丁烯和液相甲醇的混合物送入气液分离罐，进行气相异丁烯和液相甲醇的分离；气相异丁烯从气液分离罐排出后，经压缩机的压缩、冷却成液体后，送入甲醇水洗塔，去除异丁烯内的甲醇，将去除甲醇后的异丁烯依次送入异丁烯脱轻塔和异丁烯脱重塔去除异丁烯内的轻组分和重组分，最终获得高纯异丁烯；将液相甲醇从气液分离罐送入甲醇回收塔回收甲醇，将甲醇水洗塔内的甲醇水溶液送入气液分离罐，经过一次汽液闪蒸然后进入甲醇回收塔回收甲醇，最终得到甲醇产品。该方法大部分甲醇产品从气液分离罐送入甲醇回收塔回收甲醇，而在甲醇回收塔中，甲醇和比甲醇轻的碳四、MTBE等轻组分都是塔顶产品，水是塔釜产品，即大部分甲醇产品与碳四、MTBE等轻组分的分离仅通过一个汽液分离罐，只经过了一次汽液闪蒸分离；另外少部分甲醇随异丁烯进入甲醇水洗塔，甲醇水洗塔塔底的甲醇水溶液中溶解部分碳四，同样只经过一次汽液闪蒸分离，没有经过精馏分离，因此甲醇产品中势必夹带数量不少的异丁烯及其他碳四、MTBE等，同时甲醇中的异丁烯降低了异丁烯产品收率。该方法的另一缺点是在甲醇回收塔中所有甲醇都经过精馏与水分离，能耗较高。该方法未在反应之前分离MTBE原料中的MSBE。