1、異丁烯水合叔丁醇: 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 概述餾分是

4、乙烯裝置和催化裂解裝置的副產物， 近年來我國的乙 烯工業(yè) 和催化裂化工業(yè)快速發(fā)展， 2005 年乙烯產量為 7.55MT 。 催化裂化裝置 規(guī)模達 7000MT 可以用的抽余的烴總量為 6.20MT 。 目前我國抽余烴大 部分作為燃料燒掉， 因此，抽余烴的中和利用 成為石化企業(yè)關注的問題。在煉廠的中， 異丁烯性質最為活躍且 具有化工利用價值，異丁烯作為一種重要的化工原料，主要用作聚異丁烯單體， 丁基橡 膠，叔丁基苯酚，合成農藥等的原料，尤其大量用于制甲 基叔丁醚，甲基 丙烯酸及酯類。煉油廠的混合碳四，橡膠廠的抽 余碳四（ SBB 中均含有大 量的正丁烯和異丁烯，由于兩者的沸點僅差0.65 C,

5、用常規(guī)蒸餾方法難以將其分離，經常直接用作 燃料燒掉，成了一定的浪費。將分離中的異丁烯 及其他組分，然 后以離子交換樹脂為催化劑， 將抽余烴中的異丁烯與水 化合成叔 丁醇，是一種較好的利用烴的方法。2 異丁烯水合叔丁醇2.1 工程原理以橡膠廠廢棄為原料， 在吸收塔中， 以氮甲基嗎啉為吸收劑 分離 正丁烯，在分餾塔中精制異丁烯，其他產物作為燃料。在反 應器中以離子 交換樹脂作為催化劑， 異丁烯與水反應水合制造叔 丁醇。反應產生的大 量熱量用來發(fā)生不同規(guī)格蒸汽與物料換熱， 反應生成的廢氣送入燃料氣系 統(tǒng)供熱。2.2 工藝流程采用分離碳四中的正丁烯與異丁烯， 然后在離子交換樹脂催 化下異 丁烯與水反應

6、生成叔丁醇。碳四組分進入萃取塔， 分離正丁烯， 剩余組分進入精制塔精 制異 丁烯， 異丁烯進入反應段， 殘余組分從塔頂排出進入燃氣系 統(tǒng)。異丁烯與水在混合罐中混合， 然后一起進入反應器， 在催化 作用下反應生成叔丁醇，叔丁醇和水從反應器底部排進醇水槽， 經過加料泵加 入共沸蒸醇塔， 從蒸醇塔頂采出叔丁醇共沸物， 蒸 醇塔塔釜采出的殘液 中叔丁醇的質量分數小于 0.15 ，作為水 合反應的原料循環(huán)使用。2.3 反應原理 異丁烯與水在離子交換樹脂催化劑的作用下發(fā)生了水 合反 應生成叔丁醇，其反應如下：2.4 催化劑的選擇2.4.1 催化劑選擇采用澆注成型的離子交換樹脂催化劑， 裝填于立式的反應器

7、中。2.4.2 催化劑的物性 大顆粒的離子交換樹脂催化劑以苯乙烯和二乙 烯基苯交換 聚合物為基料， 配以一定量的兼容增效劑， 經磺化后擠壓成型， 主要物性：顆粒直徑 5mm5mm 空隙率 35% 38 %，交換當量大 于 4mmol/g ，含水量 50% 56 %,堆密度 6000 700, 比表面積 11 150 ， 孔體積 0.3 0.4 ，平均孔徑 60 80nm 。2.5 對轉化率影響討論影響異丁烯催化水合反應因素較多， 如催化劑類型， 反應溫 度， 系統(tǒng)壓力，催化劑濃度，進料比，空速等，而溫度，催化劑 濃度對異丁烯 轉化率和叔丁醇選擇性有較大影響。2.5.1 催化劑對異丁烯水合反應的

8、影響 采用 Keggin 型結構的 HPA 為異丁烯水合反應催化的緣由， 具有催 化作用的絕大多數是 12- 鉬（或鎢）磷（或硅）酸， HPA 是強質子酸，如 HPA 的酸性比硫酸低了 4.2 個 pK （解離常數） 單位，均相 HPA 酸催 化劑能夠增加異丁烯的溶解度， HPA 中的陰 離子與異丁烯絡合， 使水合反應活化能降低結構穩(wěn)定， 易于制備 等。2.5.2 溫度對轉化率影響討論當反應溫度為 90C 時，異丁烯轉化率達到 77.8 %，之后隨 反應溫度 的升高異丁烯轉化率略有降低，適宜的反應溫度為80 90CO2.5.3 水油比對異丁烯轉化率的影響討論 異丁烯轉化率隨水油比增 高而提高，

9、水油比從 1 增加到 10 ，異丁烯轉化率從 36.1 %提高到 91 %。但水油比過大，碳四的處 理能力將下 降，叔丁醇提濃的能耗將增加。 兼顧生產能力和操作 能耗，較佳的水油 比為 4 5O2.5.4 抽余碳四流速對異丁烯轉化率的影響討論隨抽余碳四烴流的流速降低， 異丁烯的轉化率提高， 當抽余 碳四 烴流速為 0.55mm/s 時，異丁烯轉化率為 75 %，當碳四烴流 速為 0.45/s 時，異丁烯轉化率達到 88.8 ，因此，適宜的抽余 碳四烴 流速為 0.45 0.55mm/s 。2.5.5 工業(yè)應用的結果異丁烯轉化率為 75.26 ，裝置運行平穩(wěn)，工藝技術可靠， 工業(yè)裝 置的生產結果表示，異丁烯轉化率達到75 90。異 丁烯催化水合制取叔丁醇工藝具有過程簡單易行， 生產運行成本 低的特點。2.6 結論異丁烯催化水合制取叔丁醇， 是一種從抽取碳四烴中分離異 丁烯的 有效工藝技術大顆粒離子交換樹脂催化劑適用于異丁烯催化水合工藝， 異 丁烯催 化水合反應工藝制取叔丁