一种催化蒸馏法制取聚合级异丁烯的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种催化蒸馏法制取聚合级异丁烯的装置，包括依次连接的叔丁醇进料泵、加热器、催化蒸馏塔、冷凝器、回流罐、回流泵，浓度大于85％的经过加热的叔丁醇，经加热器预热后以泡点温度进入到催化蒸馏塔中，在其内树脂催化剂的催化作用下叔丁醇进行脱水反应生成轻组分异丁烯和重组分水，轻组分上升到塔顶且依次流经并由冷凝器、回流罐、回流泵后分成两路，一路回流，另一路作为产品输出。本实用新型专利技术采用特殊结构的催化蒸馏的方法，实现了一步法由叔丁醇脱水制取聚合级异丁烯的新技术，塔底得到纯净水，塔顶得到聚合级高纯异丁烯，设计巧妙、科学合理。

【技术实现步骤摘要】
一种催化蒸馏法制取聚合级异丁烯的装置
本技术涉及一种催化蒸馏法制取聚合级异丁烯的装置，具体涉及一种用叔丁醇脱水制取聚合级异丁烯的装置，属于精细化工

技术介绍
异丁烯是制备丁基橡胶、聚异丁烯的单体原料，用途十分广泛。但现存的由叔丁醇脱水制取聚合级异丁烯的生产方法存在着诸多缺陷，例如转化率不高，导致异丁烯中携带叔丁醇，达不到聚合级，所脱之水也带叔丁醇，浪费化工原料，甚至导致污水处理系统瘫痪等。本技术是利用催化蒸馏技术，一步法制得聚合级异丁烯。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现存生产技术中的先天不足，而提供一种催化蒸馏技术用叔丁醇脱水制取异丁烯的装置，开创了一条工艺条件温和、工艺流程短、高效低耗、清洁环保的新技术。为了实现上述目的，本技术采用如下方案：本技术首先提供一种催化蒸馏法制取聚合级异丁烯的装置，包括依次连接的叔丁醇进料泵、加热器、催化蒸馏塔、冷凝器、回流罐、回流泵，浓度大于85％的经过加热的叔丁醇，经加热器预热后(以泡点温度)进入到催化蒸馏塔中，在其内树脂催化剂的催化作用下叔丁醇进行脱水反应生成轻组分异丁烯和重组分水，轻组分上升到塔顶且依次流经并由冷凝器、回流罐、回流泵后分成两路，一路回流，另一路作为产品输出；重组分水经污水处理系统处理后回收，其特征在于：所述的叔丁醇进料泵，设有进口1A和出口1B，其中：进口1A与提供叔丁醇的装置相连接；所述的加热器，设有进口2A和出口2B，其中：进口2A与叔丁醇进料泵的出口1B相连接；所述的催化蒸馏塔，顶部设有出口3A，底部设有出口3B，中上部设有进口3C，上部设有回流口3D，其中：进口3C与加热器的出口2B相连接；出口3B与污水处理系统的进口相连接；出口3A依次连接有所述的冷凝器、回流罐、回流泵，回流泵的泵出口后分成两路，一路与回流口3D相连接，另一路与产品储存装置相连接。上述技术方案中，所述的催化蒸馏塔，塔底还设有出口3E，侧壁中下部设有进口3F，二者之间设有再沸器。上述技术方案中，所述的催化蒸馏塔，整塔内部分为三段：上段为精馏段，下段为提馏段，中段为催化段。上述技术方案中，所述的精馏段、提馏段均为塔板或规整填料结构；若为规整填料，装填段数为N，1≦N≦100，每段高度为1-5米；若为塔板，则理论层数为M，1≦M≦100，板间距为250-550mm。上述技术方案中，所述的催化段内装填有树脂催化剂，型号为凯瑞环保科技有限公司的D006或D008；树脂催化剂的装填模式为散装或模块形式。上述技术方案中，所述的树脂催化剂以模块形式装填时，装填段数为N段，1≦N≦15，每段高度为1-3m；以模块形式装填时，催化剂的结构与201620194196.7或201620189748.5中记载的模块催化剂结构相同。上述技术方案中，所述的精馏段，最上端设有除沫器，除沫器的下方设有分布器；分布器的下方装填塔板/规整填料，规整填料/塔板之间设有再分布器，最后一段规整填料/最后一层塔板的下方也设有分布器；规整填料/塔板与相邻的分布器或再分布器相连通；位于上方的分布器与回流口3D相连通，位于下方的分布器与进口3C相连通。上述技术方案中，所述除沫器、分布器、再分布器均为本领域的常规的设备，除沫器优选为由不锈钢波纹丝网所构成的设备，分布器、再分布器优选为具有母管和支管的管式设备。上述技术方案中，进料泵、加热器、冷凝器、回流罐、回流泵、重沸器都是本领域的常规的设备。本技术还提供一种催化蒸馏法制取聚合级异丁烯的方法，包括以下步骤：利用加热器对液相叔丁醇进行预热，预热后达到泡点温度的液相叔丁醇经中上部的进口3C导入到催化蒸馏塔的催化段中，且在重力作用下向下流动；叔丁醇在催化段的树脂催化剂的催化作用下进行脱水反应而生成气相异丁烯；气相异丁烯上升至塔顶，由出口3A流出塔外且经冷凝器冷凝，得到液相异丁烯；液相异丁烯依次流经回流罐、回流泵后一部分回流，另一部作为异丁烯产品输出。上述技术方案中，在气相异丁烯的上升过程中，异丁烯由于雾沫夹带会有微量叔丁醇混入其中，但在催化蒸馏塔内顶的除沫器的作用下，并且在回流的液相异丁烯的传质传热作用下，叔丁醇再次回流到催化段的树脂催化剂中继续进行脱水反应，使得异丁烯中少量叔丁醇继续脱水而达到了聚合级异丁烯的水平；而所脱之水，也在重力作用下继续向下移动，继续经过催化段，继续脱水，继续水、烯(异丁烯)分离，周而复始，直至脱水彻底，即叔丁醇为零，也即叔丁醇100％转化为异丁烯，塔底水中没有叔丁醇，作为纯水排出塔外进入污水处理系统，实现了两大循环，设计巧妙、科学合理。上述技术方案中，所述的加热器，操作条件为：温度：60-100℃、压力为0.1-0.5Mpa。上述技术方案中，所述的液相叔丁醇，为质量浓度大于85％的叔丁醇溶液。上述技术方案中，所述的达到泡点温度的液相叔丁醇，导入到催化蒸馏塔的质量空速为0.1-10.0h-1上述技术方案中，所述的树脂催化剂为凯瑞环保科技有限公司的D006或D008。上述技术方案中，所述的催化蒸馏塔，操作条件为：塔顶温度：30-100℃；塔底温度：60-200℃；操作压力：塔顶：0.1-1.0Mpa。上述技术方案中，所述的回流，回流比为0.1-6.0。本技术方案的优点在于：采用特殊结构的催化蒸馏的方法，实现了一步法由叔丁醇脱水制取聚合级异丁烯的新技术，塔底得到纯净水，塔顶得到聚合级高纯异丁烯，设计巧妙、科学合理。附图说明图1为本技术装置的结构图；图2为本技术中催化蒸馏塔的内部结构图；其中：1为进料泵，2为加热器，3为催化蒸馏塔，4为冷凝器，5为回流罐，6为回流泵，7为再沸器，8为除沫器，9为分布器，10为再分布器。具体实施方式以下对本技术技术方案的具体实施方式详细描述，但本技术并不限于以下描述内容：本技术首先提供一种催化蒸馏法制取聚合级异丁烯的装置，包括依次连接的叔丁醇进料泵1、加热器2、催化蒸馏塔3、冷凝器4、回流罐5、回流泵6，浓度大于85％的经过加热的叔丁醇，经加热器预热后(以泡点温度)进入到催化蒸馏塔3中，在其内树脂催化剂的催化作用下叔丁醇进行脱水反应生成轻组分异丁烯和重组分水，轻组分上升到塔顶且依次流经并由冷凝器、回流罐、回流泵后分成两路，一路回流，另一路作为产品输出；重组分水经污水处理系统处理后回收，如图1和2所示：所述的叔丁醇进料泵(1)，设有进口1A和出口1B，其中：进口1A与提供叔丁醇的装置相连接；所述的加热器2，设有进口2A和出口2B，其中：进口2A与叔丁醇进料泵的出口1B相连接；所述的催化蒸馏塔3，顶部设有出口3A，底部设有出口3B，中上部设有进口3C，上部设有回流口3D，其中：进口3C与加热器的出口2B相连接；出口3B与污水处理系统的进口相连接；出口3A依次连接有所述的冷凝器4、回流罐5、回流泵6，回流泵的泵出口后分成两路，一路与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化蒸馏法制取聚合级异丁烯的装置，包括依次连接的叔丁醇进料泵(1)、加热器(2)、催化蒸馏塔(3)、冷凝器(4)、回流罐(5)、回流泵(6)，其特征在于：/n所述的叔丁醇进料泵(1)，设有进口1A和出口1B，其中：进口1A与提供叔丁醇的装置相连接；/n所述的加热器(2)，设有进口2A和出口2B，其中：进口2A与叔丁醇进料泵的出口1B相连接；/n所述的催化蒸馏塔(3)，顶部设有出口3A，底部设有出口3B，中上部设有进口3C，上部设有回流口3D，其中：进口3C与加热器的出口2B相连接；出口3B与污水处理系统的进口相连接；出口3A依次连接有所述的冷凝器(4)、回流罐(5)、回流泵(6)，回流泵的泵出口后分成两路，一路与回流口3D相连接，另一路与产品储存装置相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种催化蒸馏法制取聚合级异丁烯的装置，包括依次连接的叔丁醇进料泵(1)、加热器(2)、催化蒸馏塔(3)、冷凝器(4)、回流罐(5)、回流泵(6)，其特征在于：
所述的叔丁醇进料泵(1)，设有进口1A和出口1B，其中：进口1A与提供叔丁醇的装置相连接；
所述的加热器(2)，设有进口2A和出口2B，其中：进口2A与叔丁醇进料泵的出口1B相连接；
所述的催化蒸馏塔(3)，顶部设有出口3A，底部设有出口3B，中上部设有进口3C，上部设有回流口3D，其中：进口3C与加热器的出口2B相连接；出口3B与污水处理系统的进口相连接；出口3A依次连接有所述的冷凝器(4)、回流罐(5)、回流泵(6)，回流泵的泵出口后分成两路，一路与回流口3D相连接，另一路与产品储存装置相连接。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的催化蒸馏塔(3)，塔底还设有出口3E，侧壁中下部设有进口3F，二者之间设有再沸器(7)。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的催化蒸馏塔(3)，整塔内部分为三段：上段为精馏段，下段为提馏段，中段为催化段。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的精馏段、提馏段均为...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛进池，郭为磊，杨建波，尹志义，
申请(专利权)人：凯瑞环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13