[发明专利]一种从抽余碳四中分离制备高纯度异丁烯的方法

摘要

一种从抽余碳四中分离制备高纯度异丁烯的方法，属于异丁烯的制备技术领域。采用固定床反应器和催化精馏塔相结合的技术，用大孔磺酸型阳离子交换树脂作为催化剂，混合碳四与水混合后依次在水合反应器和水合催化精馏塔中进行水合反应生成叔丁醇，叔丁醇水溶液经叔丁醇分离塔精制后再依次在脱水反应器和脱水催化精馏塔中进行脱水反应生成异丁烯。本发明采用催化精馏技术，打破化学平衡限制，提高水合反应中异丁烯和脱水反应中叔丁醇的转化率和选择性，简化了流程，降低了设备投资费用；同时将催化反应和精馏过程耦合，降低生产过程中能耗，减少了操作费用。

主权项

一种从抽余碳四中分离制备高纯度异丁烯的方法，包括：异丁烯水合生成叔丁醇和叔丁醇脱水制得高纯度异丁烯，其特征在于，采用固定床反应器和催化精馏塔相结合，包括以下步骤：(1)抽余碳四与水经静态混合器充分混合后，由水合反应器的顶部加入，在水合反应器内，抽余碳四中的异丁烯与水发生水合反应，得到接近化学平衡的叔丁醇、水和碳四烃组成的混合物；(2)将步骤(1)得到的混合物由反应段的最下端进入水合催化精馏塔，补充水由水合催化精馏塔反应段的最上端加入；由于相对挥发性的差异，在水合催化精馏塔的反应段内，碳四烃向上流动而水向下流动，碳四烃中的异丁烯和水会进一步水合生成叔丁醇，且叔丁醇被水及时向下带走，未反应的碳四烃向上流动至水合催化精馏塔的精馏段，最后从塔顶采出，而叔丁醇和水一起向下流动，经过水合催化精馏塔的提馏段，最后从塔釜采出；(3)将步骤(2)中从水合催化精馏塔塔釜采出的叔丁醇水溶液送入到叔丁醇分离塔，经过精馏，塔顶得到叔丁醇和水形成的共沸物或接近共沸组成的混合物；(4)将步骤(3)得到的叔丁醇‑水共沸混合物从脱水反应器的底部加入，脱水反应器内，叔丁醇发生脱水反应得到接近化学平衡的叔丁醇、水和异丁烯混合物；(5)将步骤(4)中从脱水反应器的上部得到的混合物输送到脱水催化精馏塔的反应段，由于相对挥发性的差异，在脱水催化精馏塔的反应段内，异丁烯向上流动而水向下流动，突破了脱水反应的平衡限制，叔丁醇会进一步脱水生成异丁烯；向上流动的异丁烯在脱水催化精馏塔的精馏段脱除其中所溶的叔丁醇后从塔顶采出得到高纯度的成品异丁烯，塔釜采出的叔丁醇稀水溶液送入到步骤(3)中的叔丁醇分离塔以回收里面的叔丁醇；步骤(1)所述的水合反应器和步骤(4)中所述的脱水反应器内所装填的催化剂为大孔磺酸型阳离子交换树脂催化剂；步骤(2)所述的水合催化精馏塔和步骤(5)所述的脱水催化精馏塔反应段所装填催化剂为由双层金属丝网波纹和大孔磺酸型阳离子交换树脂催化剂捆包交替排列组成的规整填料。