异丁烯水合叔丁醇

1、异丁烯水合叔丁醇: isobutylene as an important chemical raw material monomer used primarily as polyisobutylene, butyl rubber, tert-butyl phenol, synthetic pesticides and other raw materials, in particular, a large number for the system methyl tert-butyl ether, methyl acrylic acid and estersclasses. Refinery

2、mixed C4, the Rubber Factory raffinate carbon (SBB) contain a large number of n-butene and isobutene, standing directly due to the boiling point of the two shy of 0.65°C, difficult toseparate by conventional distillation methods burned as fuel, has become a waste. This design is the separation

3、of isobutene and carbon four other components, and then with ion-exchange resin as a catalyst, and will be pumping I C4 hydrocarbon of isobutene and hydration Synthesis of tert-butanol, is a better use of the C4 hydrocarbon method.Keyword: carbon 4.Utility of isobutylene tert-butanol hydrated1 概述馏分是

4、乙烯装置和催化裂解装置的副产物， 近年来我国的乙 烯工业 和催化裂化工业快速发展， 2005 年乙烯产量为 7.55MT 。 催化裂化装置 规模达 7000MT 可以用的抽余的烃总量为 6.20MT 。 目前我国抽余烃大 部分作为燃料烧掉， 因此，抽余烃的中和利用 成为石化企业关注的问题。在炼厂的中， 异丁烯性质最为活跃且 具有化工利用价值，异丁烯作为一种重要的化工原料，主要用作聚异丁烯单体， 丁基橡 胶，叔丁基苯酚，合成农药等的原料，尤其大量用于制甲 基叔丁醚，甲基 丙烯酸及酯类。炼油厂的混合碳四，橡胶厂的抽 余碳四（ SBB 中均含有大 量的正丁烯和异丁烯，由于两者的沸点仅差0.65 C,

5、用常规蒸馏方法难以将其分离，经常直接用作 燃料烧掉，成了一定的浪费。将分离中的异丁烯 及其他组分，然 后以离子交换树脂为催化剂， 将抽余烃中的异丁烯与水 化合成叔 丁醇，是一种较好的利用烃的方法。2 异丁烯水合叔丁醇2.1 工程原理以橡胶厂废弃为原料， 在吸收塔中， 以氮甲基吗啉为吸收剂 分离 正丁烯，在分馏塔中精制异丁烯，其他产物作为燃料。在反 应器中以离子 交换树脂作为催化剂， 异丁烯与水反应水合制造叔 丁醇。反应产生的大 量热量用来发生不同规格蒸汽与物料换热， 反应生成的废气送入燃料气系 统供热。2.2 工艺流程采用分离碳四中的正丁烯与异丁烯， 然后在离子交换树脂催 化下异 丁烯与水反应

6、生成叔丁醇。碳四组分进入萃取塔， 分离正丁烯， 剩余组分进入精制塔精 制异 丁烯， 异丁烯进入反应段， 残余组分从塔顶排出进入燃气系 统。异丁烯与水在混合罐中混合， 然后一起进入反应器， 在催化 作用下反应生成叔丁醇，叔丁醇和水从反应器底部排进醇水槽， 经过加料泵加 入共沸蒸醇塔， 从蒸醇塔顶采出叔丁醇共沸物， 蒸 醇塔塔釜采出的残液 中叔丁醇的质量分数小于 0.15 ，作为水 合反应的原料循环使用。2.3 反应原理 异丁烯与水在离子交换树脂催化剂的作用下发生了水 合反 应生成叔丁醇，其反应如下：2.4 催化剂的选择2.4.1 催化剂选择采用浇注成型的离子交换树脂催化剂， 装填于立式的反应器

7、中。2.4.2 催化剂的物性 大颗粒的离子交换树脂催化剂以苯乙烯和二乙 烯基苯交换 聚合物为基料， 配以一定量的兼容增效剂， 经磺化后挤压成型， 主要物性：颗粒直径 5mm5mm 空隙率 35% 38 %，交换当量大 于 4mmol/g ，含水量 50% 56 %,堆密度 6000 700, 比表面积 11 150 ， 孔体积 0.3 0.4 ，平均孔径 60 80nm 。2.5 对转化率影响讨论影响异丁烯催化水合反应因素较多， 如催化剂类型， 反应温 度， 系统压力，催化剂浓度，进料比，空速等，而温度，催化剂 浓度对异丁烯 转化率和叔丁醇选择性有较大影响。2.5.1 催化剂对异丁烯水合反应的

8、影响 采用 Keggin 型结构的 HPA 为异丁烯水合反应催化的缘由， 具有催 化作用的绝大多数是 12- 钼（或钨）磷（或硅）酸， HPA 是强质子酸，如 HPA 的酸性比硫酸低了 4.2 个 pK （解离常数） 单位，均相 HPA 酸催 化剂能够增加异丁烯的溶解度， HPA 中的阴 离子与异丁烯络合， 使水合反应活化能降低结构稳定， 易于制备 等。2.5.2 温度对转化率影响讨论当反应温度为 90C 时，异丁烯转化率达到 77.8 %，之后随 反应温度 的升高异丁烯转化率略有降低，适宜的反应温度为80 90CO2.5.3 水油比对异丁烯转化率的影响讨论 异丁烯转化率随水油比增 高而提高，

9、水油比从 1 增加到 10 ，异丁烯转化率从 36.1 %提高到 91 %。但水油比过大，碳四的处 理能力将下 降，叔丁醇提浓的能耗将增加。 兼顾生产能力和操作 能耗，较佳的水油 比为 4 5O2.5.4 抽余碳四流速对异丁烯转化率的影响讨论随抽余碳四烃流的流速降低， 异丁烯的转化率提高， 当抽余 碳四 烃流速为 0.55mm/s 时，异丁烯转化率为 75 %，当碳四烃流 速为 0.45/s 时，异丁烯转化率达到 88.8 ，因此，适宜的抽余 碳四烃 流速为 0.45 0.55mm/s 。2.5.5 工业应用的结果异丁烯转化率为 75.26 ，装置运行平稳，工艺技术可靠， 工业装 置的生产结果表示，异丁烯转化率达到75 90。异 丁烯催化水合制取叔丁醇工艺具有过程简单易行， 生产运行成本 低的特点。2.6 结论异丁烯催化水合制取叔丁醇， 是一种从抽取碳四烃中分离异 丁烯的 有效工艺技术大颗粒离子交换树脂催化剂适用于异丁烯催化水合工艺， 异 丁烯催 化水合反应工艺制取叔丁