本发明专利技术公开了一种制备高纯度异丁烯的工艺装置及方法，碳四烯烃和水在水合反应塔中、在模块催化剂A的作用下进行水合反应生成叔丁醇；生成的叔丁醇中还伴随着一些碳四烯烃以及反应剩余的水，含有水和叔丁醇的物料由塔底采出后进入脱水塔，含有碳四烯烃和叔丁醇的物料由侧线采出后进入分离塔，碳四烯烃和叔丁醇经分离后得到叔丁醇也进入脱水塔；叔丁醇在脱水塔中、在模块催化剂B的催化作用下进行分解反应生成异丁烯和水，经脱水后得到高纯度异丁烯。本发明专利技术流程短，工艺简单；操作条件温和，装置易于稳定平稳运行；可以稳定制取高纯度异丁烯。烯。烯。
【技术实现步骤摘要】
一种制备高纯度异丁烯的工艺装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种制备高纯度异丁烯的工艺装置及工艺方法，属于化工合成
技术介绍
[0002]目前，高纯度异丁烯主要用于高分子橡胶和氧化制取甲基丙烯酸酯的原料。制取高纯度异丁烯的方法包括碳四精馏法、MTBE分解法、TBA分解法，所谓的高纯度是指3N即99.9％以上纯度的高含量异丁烯，又由于异丁烯主要来源于混合碳四，所以碳四精馏法由于异丁烯与1
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丁烯的沸点差仅仅0.5度，故采用精馏法无法达到目的；其次MTBE分解法，也是由于MTBE含有MSBE，同样原因不能产出高纯度异丁烯；TBA分解法主要是指共氧化法得到的TBA，同样由于杂质含量高而用一般方法得不到高纯度异丁烯。
[0003]而本技术是从混合碳四烯烃中首先水合，利用异丁烯高选择性，而生成高纯度叔丁醇，本技术中制取高纯度叔丁醇是制取高纯度异丁烯的技术关键，高纯度叔丁醇再脱水制成高纯度异丁烯。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种制备高纯度异丁烯的工艺装置及工艺方法，本专利技术的装置或者方法，克服了现存精馏法、MTBE、TBA分解法所有的技术缺陷，一举制取可以满足丁基橡胶和MMA(甲基丙烯酸酯)需要的高纯度异丁烯，具有工业推广价值。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术首先提供一种制备高纯度异丁烯的工艺方法，包括以下步骤：碳四烯烃和水在催化剂A的作用下进行水合反应生成叔丁醇，叔丁醇在催化剂B的催化作用下进行分解反应生成异丁烯和水，经脱水后得到高纯度异丁烯。
[0007]本专利技术中的工艺方法，具体包括以下步骤：
[0008](1)水合反应：
[0009]碳四烯烃和水分别从水合反应塔下方的原料碳四烯烃入口、上方的原料水入口进入到水合反应塔中，碳四烯烃和水逆流接触进行水合反应，经模块催化剂A催化后生成叔丁醇；反应剩余的碳四烯烃由水合反应塔的塔顶采出，生成的叔丁醇中还伴随着一些碳四烯烃以及反应剩余的水，含有水和叔丁醇的物料由塔底采出后进入脱水塔，含有碳四烯烃和叔丁醇的物料由侧线采出后进入分离塔；
[0010](2)分离：
[0011]含有碳四烯烃和叔丁醇的物料依次流经碳四产物出口、碳四产物进口后进入到分离塔中，经过分离后，碳四烯烃由分离塔的塔顶采出后由回流口回流至水合反应塔中进行循环利用，叔丁醇由分离塔的塔底采出后进入脱水塔；
[0012](3)分解反应：
[0013]步骤(1)中含有水和叔丁醇的物料依次流经水产物出口、水产物进口后进入脱水塔，步骤(2)中分离得到的叔丁醇依次流经叔丁醇出口和叔丁醇进口后也进入脱水塔，叔丁醇在脱水塔内模块催化剂B的催化作用下进行分解反应得到高纯度异丁烯和水，水由脱水塔塔底采出，高纯度异丁烯由脱水塔塔顶采出。
[0014]上述技术方案中，步骤(1)中，所述的碳四烯烃为石脑油裂解产生的碳四烯烃、原油催化裂化产生的碳四烯烃，其质量空速为0.1
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1h
‑1，优选为0.3
‑
0.6h
‑1，进料流量为1
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100t/h，优选为5
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20t/h。
[0015]上述技术方案中，步骤(1)中，所述的水为去离子水，其质量空速为0.5
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100h
‑1，优选为1
‑
20h
‑1，进料流量为1
‑
200t/h，优选为50
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150t/h。
[0016]上述技术方案中，步骤(1)中，所述的模块催化剂A，其活性催化剂为强酸性大孔阳离子交换树脂催化剂，优选为D006系列树脂催化剂。
[0017]上述技术方案中，步骤(1)中，所述的水合反应塔，塔内的反应温度为70
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90℃，压力为1.75
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2.1MPa。
[0018]上述技术方案中，步骤(2)中，所述的分离塔，塔顶温度为55
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65℃、压力为0.6
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0.8MPa，塔底温度为60
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90℃、压力为0.6
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1.0MPa。
[0019]上述技术方案中，步骤(2)中，所述的回流，回流比为0.1
‑
10。
[0020]上述技术方案中，步骤(3)中，含有水和叔丁醇的物料进入脱水塔的质量空速为0.1
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1h
‑1，优选为0.5
‑
1h
‑1，进料流量为1
‑
10t/h，优选为5
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10t/h；分离得到的叔丁醇进入脱水塔的质量空速为1
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100h
‑1，优选为5
‑
20h
‑1，进料流量为10
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200t/h，优选为80
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150t/h。
[0021]上述技术方案中，步骤(3)中，所述的模块催化剂B，其活性催化剂为耐高温阳离子交换树脂催化剂，优选为D008系列树脂催化剂。
[0022]上述技术方案中，步骤(3)中，所述的脱水塔，塔顶温度为5
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30℃，压力为0.1
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0.8MPa；塔底温度为90
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110℃，压力为0.1
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1.5MPa。
[0023]本专利技术还提供一种制备高纯度异丁烯的工艺装置，包括依次连接的水合反应塔、分离塔和脱水塔，其特征在于：
[0024]所述的水合反应塔，塔壁下方设置有原料碳四烯烃入口、上方设置有原料水入口，塔顶设置有剩余碳四烯烃出口、塔底设置有水产物出口，塔壁中下部设置有回流口和碳四产物出口，其中：所述的原料碳四烯烃入口与能够提供原料碳四烯烃的装置相连接，所述的原料水入口与能够提供原料水的装置相连接；所述的剩余碳四烯烃出口与能够储存碳四烯烃的装置相连接；所述的碳四产物出口与分离塔相连接，所述的水产物出口与脱水塔相连接；
[0025]所述分离塔，塔壁中下部设置碳四产物进口，塔顶设置有分离碳四烯烃出口、塔底设置有叔丁醇出口，其中：所述的碳四产物进口与水合反应塔的碳四产物出口相连接；所述的分离碳四烯烃出口与水和反应塔的回流口相连接；所述的叔丁醇出口与脱水塔相连接；
[0026]所述的脱水塔，塔壁中部设置有叔丁醇进口和水合产物进口，塔顶设置有高纯度异丁烯采收口、塔底设置有水采收口，其中：所述的叔丁醇进口与分离塔的叔丁醇出口相连接；所述的水合产物进口与水合反应塔的水合产物出口相连接；所述的水采收口与能够采收水的装置相连接；所述的高纯度异丁烯采收口与能够采收高纯度异丁烯的装置相连接。
[0027]上述技术方案中，所述的水合反应塔，为能够进行水合反应的塔体，塔内的中部为
催化反应段，其内装填有模块催化剂A，模块催化剂A中的活性催化剂种类为强酸性大本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备高纯度异丁烯的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：碳四烯烃和水在催化剂A的作用下进行水合反应生成叔丁醇，叔丁醇在催化剂B的催化作用下进行分解反应生成异丁烯和水，经脱水后得到高纯度异丁烯。2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)水合反应：碳四烯烃和水分别从水合反应塔下方的原料碳四烯烃入口、上方的原料水入口进入到水合反应塔中，碳四烯烃和水逆流接触进行水合反应，经模块催化剂A催化后生成叔丁醇；反应剩余的碳四烯烃由水合反应塔的塔顶采出，生成的叔丁醇中还伴随着一些碳四烯烃以及反应剩余的水，含有水和叔丁醇的物料由塔底采出后进入脱水塔，含有碳四烯烃和叔丁醇的物料由侧线采出后进入分离塔；(2)分离：含有碳四烯烃和叔丁醇的物料依次流经碳四产物出口、碳四产物进口后进入到分离塔中，经过分离后，碳四烯烃由分离塔的塔顶采出后由回流口回流至水合反应塔中进行循环利用，叔丁醇由分离塔的塔底采出后进入脱水塔；(3)分解反应：步骤(1)中含有水和叔丁醇的物料依次流经水产物出口、水产物进口后进入脱水塔，步骤(2)中分离得到的叔丁醇依次流经叔丁醇出口和叔丁醇进口后也进入脱水塔，叔丁醇在脱水塔内模块催化剂B的催化作用下进行分解反应得到高纯度异丁烯和水，水由脱水塔塔底采出，高纯度异丁烯由脱水塔塔顶采出。3.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的碳四烯烃为石脑油裂解产生的碳四烯烃、原油催化裂化产生的碳四烯烃，其质量空速为0.1
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1h
‑1，进料流量为1
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100t/h；所述的水为去离子水，其质量空速为0.5
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100h
‑1，进料流量为1
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200t/h。4.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的模块催化剂A，其活性催化剂为强酸性大孔阳离子交换树脂催化剂；所述的水合反应塔，塔内的反应温度为70
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90℃，压力为1.75
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2.1MPa。5.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的分离塔，塔顶温度为55
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65℃、压力为0.6
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0.8MPa，塔底温度为60
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【专利技术属性】
技术研发人员：毛进池，张美娟，王磐，郭为磊，
申请(专利权)人：凯瑞环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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