利用异丁烯制备异辛烷的方法技术

本发明专利技术属于石油化工技术领域，具体涉及一种利用异丁烯制备异辛烷的方法，包括，(1)将异丁烯与活化剂一起通入到水冷式列管反应器中，接着再通入到载有催化剂的催化蒸馏塔中，活化剂与其他C4烃作为侧线物料被抽出并循环使用，收集的异辛烯转入下一步工序；(2)将异辛烯加入到反应釜中，加入钯/活性催化剂，反应釜密闭后置于加热炉中，加热到120～150℃，然后通入氢气并保持氢气压力为5～8Mpa，加氢反应结束后，将反应釜冷却至室温，降低氢气压力至常压，打开釜盖，取出钯/活性催化剂与产物的混合物，分离得到所述的异辛烷；本发明专利技术提供的异辛烷的制备方法中，用于制备异辛烯的催化剂具有较高的催化活性和稳定性，有效的降低了异辛烷的制备成本。

Preparation of isooctane from isobutene

The invention belongs to the technical field of petrochemical industry, and specifically relates to a method for preparing isooctane from isobutylene, including: (1) introducing isobutylene and activator together into a water-cooled tubular reactor, and then into a catalytic distillation tower with catalyst, the activator and other C4 hydrocarbons are extracted and recycled as side-line materials, and the collected ISOOCTENE is transferred to the next process. (2) Isooctene is added to the reactor, palladium/active catalyst is added, the reactor is sealed and placed in the heating furnace, heated to 120-150 C, then hydrogen gas is introduced and the hydrogen pressure is maintained at 5-8 Mpa. After the hydrogenation reaction, the reactor is cooled to room temperature, the hydrogen pressure is lowered to normal pressure, the cover of the reactor is opened, and the mixture of palladium/active catalyst and product is separated. In the preparation method of isooctane provided by the invention, the catalyst used for preparing isooctane has high catalytic activity and stability, and effectively reduces the preparation cost of isooctane.

【技术实现步骤摘要】
利用异丁烯制备异辛烷的方法
本专利技术属于石油化工
，具体涉及一种利用异丁烯制备异辛烷的方法。
技术介绍
2,2,4-三甲基戊烷，俗称为异辛烷，是辛烷的一种异构体。在现有技术中，异辛烷常被用作汽油添加剂，用于提高汽油的辛烷值。在工业上，通过混合辛烯加氢的方式可以获得富含异辛烷的C8烷烃混合物(如中国专利公开号1381549，美国专利US08-975867)。而混合辛烯可以通过丁烯齐聚得到，由于所使用的催化剂和工艺不同，丁烯齐聚后混合辛烯中所含的各种异构体的种类和数量也不相同，主要含有三甲基戊烯、二甲基己烯、甲基庚烯等支链内烯。间接烷基化的思路是以异丁烯作为原料，经二聚、加氢制备异辛烷，目前工业上使用的异丁烯二聚用催化剂主要采用阳离子交换树脂和固体磷酸两大类催化剂，由于MTBE合成均采用阳离子交换树脂，所以由MTBE生产装置改造为异辛烷的生产装置能沿用阳离子交换树脂是最理想的。但用阳离子交换树脂作为催化剂生产异辛烯时，异丁烯的转化率低于生产MTBE时的转化率，而且对正丁烯的二聚活性很低；另外，产物中有更多的杂质，与固体磷酸相比更容易结垢而失去活性，为了获得较高的二聚体选择性，通常还需要使用稀释剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用异丁烯制备异辛烷的方法，该异丁烯在转化为异辛烯的过程中具有烯烃选择性高，转化率高的优点，然后再通过异辛烯加氢的方法制备得到异辛烷，具有工业应用前景。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种利用异丁烯制备异辛烷的方法，包括以下步骤：(1)异丁烯二聚将异丁烯与活化剂一起通入到水冷式列管反应器中，接着再通入到载有催化剂的催化蒸馏塔中，活化剂与其他C4烃作为侧线物料被抽出并循环使用，收集的异辛烯转入下一步工序；(2)异辛烯加氢将步骤(1)中制备得到的异辛烯加入到反应釜中，加入钯/活性催化剂，反应釜密闭后置于加热炉中，加热到120～150℃，然后向反应釜中通入氢气并保持氢气压力为5～8Mpa，加氢反应结束后，将反应釜冷却至室温，降低氢气压力至常压，打开釜盖，取出钯/活性催化剂与产物的混合物，分离得到所述的异辛烷。步骤(1)中，所述的活化剂为叔丁醇或甲基叔丁基醚中的一种。步骤(1)中，所述催化剂的制备方法包括以下步骤：S1：将石油焦与凹凸棒石搅拌混合后研磨，过40目筛，得粉体混合物；S2：将粉体混合物分散到溶剂中，加入金属盐，搅拌混合，超声分散处理，接着过滤，再将滤饼浸没到磷酸溶液中浸泡处理，再过滤，得预产物；S3：将预产物置于高温烧结炉中，焙烧处理，自然冷却至室温，即得所述催化剂。步骤S1中，所述石油焦与凹凸棒石的重量比为1：(0.35～0.6)。步骤S2中，所述的金属盐选自可溶性的卤盐、硝酸盐或硫酸盐中的至少一种。步骤S2中，所述的磷酸溶液的浓度为1.5～5mol/L；和/或，所述滤饼在磷酸溶液中浸泡处理的时间为3～7h。步骤S3中，所述焙烧处理的条件包括，焙烧温度为300～400℃，焙烧时间为2～7h。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术提供的利用异丁烯制备异辛烷的方法，通过异丁烯的二聚、再加氢即可得到异辛烷，在异丁烯的二聚过程中所使用的催化剂中，通过在凹凸棒石中混入石油焦，在高温的作用下，石油焦中富含的碳元素被烧蚀并逐渐缩小其本身的孔隙结构，从而包覆在凹凸棒石的表面；此外，置换后的金属离子在凹凸棒石的层链状结构和石油焦的孔隙结构中原位氧化，最终得到镶嵌、包覆结构的凹凸棒石，进一步的确保了制备得到的催化剂在催化异丁烯二聚时的高效性和稳定性。从而降低了异辛烷的制备成本。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。本专利技术提供了一种利用异丁烯制备异辛烷的方法，包括以下步骤：(1)异丁烯二聚将异丁烯与活化剂一起通入到水冷式列管反应器中，接着再通入到载有催化剂的催化蒸馏塔中，活化剂与其他C4烃作为侧线物料被抽出并循环使用，收集的异辛烯转入下一步工序；(2)异辛烯加氢将步骤(1)中制备得到的异辛烯加入到反应釜中，加入钯/活性催化剂，反应釜密闭后置于加热炉中，加热到120～150℃，然后向反应釜中通入氢气并保持氢气压力为5～8Mpa，加氢反应结束后，将反应釜冷却至室温，降低氢气压力至常压，打开釜盖，取出钯/活性催化剂与产物的混合物，分离得到所述的异辛烷。步骤(1)中，所述的活化剂为叔丁醇或甲基叔丁基醚中的一种。步骤(1)中，所述催化剂的制备方法包括以下步骤：S1：将石油焦与凹凸棒石搅拌混合后研磨，过40目筛，得粉体混合物；S2：将粉体混合物分散到溶剂中，加入金属盐，搅拌混合，超声分散处理，接着过滤，再将滤饼浸没到磷酸溶液中浸泡处理，再过滤，得预产物；S3：将预产物置于高温烧结炉中，焙烧处理，自然冷却至室温，即得所述催化剂。本专利技术中，所述的石油焦的灰分≤1.0％，水分≤5.0％，挥发分≤15％，含碳量≥90％；所述的凹凸棒石是一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，其具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+；凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力，并具有一定的可塑性及粘接力。本专利技术中将所述的石油焦与凹凸棒石混合并研磨过筛处理，得到粉体混合物，然后将所述的粉体混合物分散到溶剂中，加入金属盐，通过搅拌混合及超声分散处理的方式，一方面促进金属离子置换凹凸棒石中的金属离子；另一方面，促进石油焦与凹凸棒石的相互渗透分散；再将过滤后的滤饼浸没到磷酸溶液浸没处理得到具有催化活性的预产物；进一步的，通过将所述的预产物进行高温烧结，在高温的作用下，石油焦中富含的碳元素被烧蚀并逐渐缩小其本身的孔隙结构，从而包覆在凹凸棒石的表面；此外，置换后的金属离子在凹凸棒石的层链状结构和石油焦的孔隙结构中原位氧化，最终得到镶嵌、包覆结构的凹凸棒石，进一步的确保了制备得到的催化剂在催化异丁烯二聚时的高效性和稳定性。本专利技术中提供的催化剂，不仅具有较高的稳定性，而且，所述的凹凸棒石中镶嵌了多种金属氧化物，具有多个催化位点，提高了催化剂的选择性能。根据本专利技术，步骤S1中，所述石油焦与凹凸棒石的重量比为1：(0.35～0.6)。本专利技术中，步骤S2中，所述的金属盐选自可溶性的卤盐、硝酸盐或硫酸盐中的至少一种。例如，所述可溶性的卤盐选自氯化钠、氯化钾、溴化钠、溴化钾、氯化铁、氯化铜中的至少一种；所述的硝酸盐选自硝酸钠、硝酸钾、硝酸铁、硝酸铜中的至少一种；所述的硫酸盐选自硫酸钠、硫酸钾、硫酸铁、硫酸铜中的至少一种。根据本专利技术，所述金属盐的添加量为粉体混合物重量的0.5～3％。本专利技术中，步骤S2中，所述的磷酸溶液的浓度为1.5～5mol/L；所述滤饼在磷酸溶液中浸泡处理的时间为3～7h。根据本专利技术，步骤S3中，所述预产物在焙烧处理前，向预产物中加入质量分数为5～10wt％的聚乙烯醇水溶液，搅拌揉捏使预产物呈粒径为2～7mm的颗粒状。根据本专利技术，步骤S3中，所述焙烧处理的条件包括，焙烧温度为300～400℃，焙烧时间为2～7h。以下通过具体的实施例对本专利技术提供的利用异丁烯制备异辛烷的制备方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用异丁烯制备异辛烷的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)异丁烯二聚将异丁烯与活化剂一起通入到水冷式列管反应器中，接着再通入到载有催化剂的催化蒸馏塔中，活化剂与其他C4烃作为侧线物料被抽出并循环使用，收集的异辛烯转入下一步工序；(2)异辛烯加氢将步骤(1)中制备得到的异辛烯加入到反应釜中，加入钯/活性催化剂，反应釜密闭后置于加热炉中，加热到120～150℃，然后向反应釜中通入氢气并保持氢气压力为5～8Mpa，加氢反应结束后，将反应釜冷却至室温，降低氢气压力至常压，打开釜盖，取出钯/活性催化剂与产物的混合物，分离得到所述的异辛烷。

【技术特征摘要】
1.一种利用异丁烯制备异辛烷的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)异丁烯二聚将异丁烯与活化剂一起通入到水冷式列管反应器中，接着再通入到载有催化剂的催化蒸馏塔中，活化剂与其他C4烃作为侧线物料被抽出并循环使用，收集的异辛烯转入下一步工序；(2)异辛烯加氢将步骤(1)中制备得到的异辛烯加入到反应釜中，加入钯/活性催化剂，反应釜密闭后置于加热炉中，加热到120～150℃，然后向反应釜中通入氢气并保持氢气压力为5～8Mpa，加氢反应结束后，将反应釜冷却至室温，降低氢气压力至常压，打开釜盖，取出钯/活性催化剂与产物的混合物，分离得到所述的异辛烷。2.根据权利要求1所述的利用异丁烯制备异辛烷的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的活化剂为叔丁醇或甲基叔丁基醚中的一种。3.根据权利要求1所述的利用异丁烯制备异辛烷的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述催化剂的制备方法包括以下步骤：S1：将石油焦与凹凸棒石搅拌混合后研磨，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄帮义，
申请(专利权)人：安徽海德化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34