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一种叔丁醇法制备异丁烯的方法.pdf

  • 上传人:奻奴
  • 文档编号:1252826
  • 上传时间:2018-04-10
  • 格式:PDF
  • 页数:6
  • 大小:304.92KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110219905.4

    申请日:

    2011.08.03

    公开号:

    CN102336624A

    公开日:

    2012.02.01

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C07C 11/09申请公布日:20120201|||公开

    IPC分类号:

    C07C11/09; C07C1/24; C07C7/04

    主分类号:

    C07C11/09

    申请人:

    天津市泰源工业气体有限公司

    发明人:

    原东凤

    地址:

    300385 天津市西青区西青开发区大寺工业园鸿泽路12号

    优先权:

    专利代理机构:

    天津市杰盈专利代理有限公司 12207

    代理人:

    朱红星

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    内容摘要

    本发明公开了一种叔丁醇法制备异丁烯的方法,它是在环氧丙烷生产过程中,生成相当量的叔丁醇副产物。因为丙烯不易直接氧化生成环氧丙烷,将丙烯与异丁烷一起进行共氧化反应,由所得的过氧化氢异丁烷对丙烯进行氧化作用,使丙烯转变为环氧丙烷,同时生成叔丁醇。将副产物叔丁醇在活性氧化铝、磺酸、离子交换树脂等催化剂的作用下,脱水生成异丁烯。本工艺合理,制作简单,是异丁烯制备的最简便理想技术。

    权利要求书

    1: 一种叔丁醇法制备异丁烯的方法, 在氢的存在下, 以乙炔聚合的方法获得。 异丁烷脱 氢亦可获得异丁烯 ; 将丙烯与异丁烷一起进行共氧化反应, 由所得的过氧化氢异丁烷对丙 烯进行氧化作用, 使丙烯转变为环氧丙烷, 同时生成叔丁醇 ; 将副产叔丁醇在活性氧化铝、 磺酸、 离子交换树脂等催化剂的作用下, 脱水生成异丁烯。

    说明书


    一种叔丁醇法制备异丁烯的方法

        【技术领域】
         本发明涉及一种化工产品, 特别是一种叔丁醇法制备异丁烯的技术, 适合于生产异丁烯。 背景技术 (CH3)2C = CH2 又称 2- 甲基丙烯。易燃、 易爆气体 ( 爆炸极限 1.7 %~ 9.0 %体 积 ), 沸点 -6.90℃, 临界温度 144.75℃, 临界压力 4.00MPa。工业上, 异丁烯几乎都是由炼 厂气和裂解 C4 馏分 ( 见碳四馏分 ) 中获得。炼厂气中异丁烯的含量一般为 5%~ 12%, 裂 解 C4 馏分中一般为 20%~ 30%。少数情况下用氧化铬 - 氧化铝催化剂由异丁烷催化脱氢 而制得。以丙烯和异丁烷为原料用共氧化法生产环氧丙烷时, 异丁烯是其联产物。
         由碳四馏分分离异丁烯, 通常是在先分出其中的丁二烯以后进行的。最常用的分 离异丁烯方法是硫酸吸收法, 所得异丁烯纯度> 99%, 回收率达 92%。分子筛吸附法, 采用
         一定孔径范围 ( 约 3 ~) 的分子筛, 从 C4 馏分抽余液中选择性地分离出丁烯及正丁烷,所得异丁烯纯度达 99%。离子交换树脂法也可得高纯度异丁烯, 但因反应效率低, 应用不 广。此外, 还有以阳离子交换树脂为催化剂, 以甲醇与 C4 馏分中异丁烯反应生成甲基叔丁 基醚, 以及在酸性催化剂作用下将异丁烯齐聚生成二异丁烯及异丁烯的三聚物, 从而与 C4 馏分抽余液中的其他组分分离等方法。甲基叔丁基醚法较有前途 ( 见碳四馏分分离 )。
         工业上高浓度异丁烯主要用于生产聚异丁烯以及和异戊二烯共聚生产丁基橡胶。 异丁烯与异丁烷进行烷基化反应, 可生产高辛烷值烷基化汽油, 与甲醇反应所得甲基叔丁 基醚是优良的汽油添加剂, 齐聚所得二聚物及三聚物经加氢后是汽化器燃料的添加剂, 也 适用于作芳烃的烷基化原料。二异丁烯还可作为羰基合成的原料生产异壬醇, 进一步制造 增塑剂。此外, 异丁烯可经氧化得甲基丙烯酸, 经氨化氧化得甲基丙烯腈, 再水合可制得叔 丁醇。 发明内容
         本发明所要解决的问题在于, 克服现有技术的不足, 原有技术为异丁醇在 360 ~ 370℃, 0.304 ~ 0.405MPa(3 ~ 4atm) 下进行脱水反应 ( 催化剂为活性氧化铝 ) 可得 86%~ 87%的粗异丁烯, 然后经精馏以及除乙醛、 乙醚、 有机酸后可得精制异丁烯, 原有方法反应 温度高, 能耗高, 产品单一。 一种叔丁醇法制备异丁烯的方法, 在氢的存在下, 以乙炔聚合的方法获得。异丁 烷脱氢亦可获得异丁烯 ; 将丙烯与异丁烷一起进行共氧化反应, 由所得的过氧化氢异丁烷 对丙烯进行氧化作用, 使丙烯转变为环氧丙烷, 同时生成叔丁醇 ; 将副产叔丁醇在活性氧化 铝、 磺酸、 离子交换树脂等催化剂的作用下, 脱水生成异丁烯。
         本发明公开了一种叔丁醇法制备异丁烯的技术, 转化率可达 98 %, 纯度可达 99.97%。因此, 质优而价廉乃是本法的特点。在天然气、 油田气及原油中基本不含异丁烯, 大量的异丁烯主要来自炼厂气及石油化工气体, 其中以炼厂中催化裂化装置副产的 C4 馏
         分中含有异丁烯最多。下表为一些典型的炼厂气组成。
         炼厂气组成 /% ( 质量分数 )
         项目 H2 CH4 C2H6 C2H4 C3H8 C3H6 C4H10 C4H8 合计
         常压蒸馏 8.5 15.4 30.2 45.9 100 催化裂化 0.6 7.9 11.5 3.6 14.0 16.9 21.3 24.2 100 催化重整 1.5 6.0 17.5 31.5 43.5 100 加氢裂化 1.4 21.8 4.4 15.3 57.1 100 加氢精制 3.0 24.0 70.0 3.0 100 延迟焦化 0.6 23.3 15.8 2.7 18.1 6.9 18.8 13.8 100 减黏裂化 0.3 8.1 6.8 1.5 8.6 4.8 36.4 33.5 100在石油化工过程中, 如烃类裂解生产乙烯的工艺过程中, 也有一定量的异丁烯生 成, 但数量较少, 一般不分离成纯组分, 而与其他 C4 烃类一起, 或作为乙烯裂解的原料返 回, 或作为产品 ( 液化气 ) 出厂。这些副产的异丁烯都是与其他 C4 组分混合在一起, 形成 C4 馏分。 要获得较高纯度的异丁烯需要采取一些特殊的分离方法。 采用一般的精馏方法就 可以将 C4 烃类与其他碳数的烃类分开, 但是要从混合 C4 烃类中得到高纯度的异丁烯需要 根据混合 C4 烃类的组成来进行分离。下表为 C4 烃类的沸点, 从表中可看到它们之间的沸 点很接近, 尤其是 1- 丁烯和异丁烯仅差 0.6℃, 不是一般精馏方法所能分离的。
         各种 C4 烃类的沸点
         烃类名称 异丁烷 正丁烷 异丁烯 1- 丁烯
         沸点 /K 261.42 272.65 266.25 266.85 沸点 /℃ -11.73 -0.5 -6.9 -6.3 烃类名称 顺 -2- 丁烯 反 -2- 丁烯 1, 3- 丁二烯 1, 2- 丁二烯 沸点 /K 276.85 274.05 268.74 284.00 沸点 /℃ 3.7 0.9 -4.41 10.85异丁烯也可在氢的存在下, 以乙炔聚合的方法获得。 异丁烷脱氢亦可获得异丁烯。 此外, 自一氧化碳和氢合成或异丁醇脱水均可获得异丁烯。本发明技术是在环氧丙烷生产过程中, 生成相当量的叔丁醇副产物。因为丙烯不 易直接氧化生成环氧丙烷, 将丙烯与异丁烷一起进行共氧化反应, 由所得的过氧化氢异丁 烷对丙烯进行氧化作用, 使丙烯转变为环氧丙烷, 同时生成叔丁醇。 将副产叔丁醇在活性氧 化铝、 磺酸、 离子交换树脂等催化剂的作用下, 脱水生成异丁烯。
         在本流程中, 叔丁醇在蒸发器中汽化, 然后由上而下地通过特制的氧化铝填充塔。 在温度为 150℃, 压力为 689.8 ~ 1379.6kPa 时, 有 98%的叔丁醇脱水成为异丁烯及水。将 反应产物全部冷凝后, 于相分离器中进行分离。油相中主要包含异丁烯、 少量叔丁醇和水, 随即进入蒸馏塔中, 将异丁烯和少量水分由塔顶蒸出, 再用分子筛等干燥剂进行干燥后, 即 得纯异丁烯, 塔底排出少量二聚体和叔丁醇。
         由相分离器分出的水相进入另一蒸馏塔, 塔顶蒸出的叔丁醇 - 水共沸物 ( 叔丁醇 87%, 水 13% ) 回至蒸发器中循环利用, 塔底排出废水。 异丁烯在最后干燥前有时还需进行 碱洗处理以提高其纯度。 附图说明 :
         图 1 为叔丁醇法制备异丁烯的流程图 ; 1- 反应器 ; 2- 叔丁醇蒸馏塔 ; 3- 相分离器 ; 4- 蒸馏塔 ; 5- 干燥塔。 具体实施方式 :
         下面结合实施例说明本发明, 这里所述实施例的方案, 不限制本发明, 本领域的专 业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化, 所述的这些改进和变化都应视为在本 发明的范围内, 本发明的范围和实质由权利要求来限定。
         实施例 1
         在氢的存在下, 以乙炔聚合的方法获得。 异丁烷脱氢亦可获得异丁烯 ; 将丙烯与异 丁烷一起进行共氧化反应, 由所得的过氧化氢异丁烷对丙烯进行氧化作用, 使丙烯转变为 环氧丙烷, 同时生成叔丁醇 ; 将副产叔丁醇在活性氧化铝、 磺酸、 离子交换树脂等催化剂的 作用下, 脱水生成异丁烯。

    关 键  词:
    一种 丁醇 法制 异丁烯 方法
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