技术领域
本发明涉及异丁烯的制备方法技术领域，尤其涉及一种甲基叔丁基醚制备异丁烯的方法。
背景技术
异丁烯是一种重要的基本有机化工原料，广泛用于合成丁基橡胶和聚异丁烯等多种有机化工原料和精细化学品。目前70％的异丁烯产品用于合成丁基橡胶和甲基丙烯酸酯，而这两种用途对异丁烯纯度的要求很高，不仅异丁烯纯度要求大于99.7％，而且其中所含的MTBE、甲醇、水等杂质要求不大于10ppm，二甲醚杂质含量不大于5ppm。
甲基叔丁基醚(MTBE)裂解是一种先进和经济可行制取高纯度异丁烯技术。也是目前使用最广泛的生产高纯度异丁烯的技术路线。
现有的甲基叔丁基醚(MTBE)裂解制高纯异丁烯工艺存在流程长，多塔分离物耗大、异丁烯的纯度不高，甲醇也不能高效回收利用，异丁烯生产成本高。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种甲基叔丁基醚制备异丁烯的方法，其可以制备高纯度异丁烯，重复利用甲醇，节能环保，降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种甲基叔丁基醚制备异丁烯的方法，包括以下步骤：
a.甲基叔丁基醚原料的合成
在温度为55℃～65℃条件下，将含碳四馏分的异丁烯与甲醇加入反应釜中，在强酸性阳离子交换树脂的催化作用下，进行醚化反应，得到甲基叔丁基醚、未反应的异丁烯、未反应的甲醇和未反应的碳四；
b.甲基叔丁基醚原料的分离
将步骤a中得到的甲基叔丁基醚、未反应的异丁烯、未反应的甲醇和未反应的碳四送入催化精馏塔进行催化精馏，得到精制甲基叔丁基醚，从催化精馏塔塔顶得到未反应的甲醇和未反应的碳四送入甲醇水洗塔进行甲醇淋洗，从催化精馏塔塔底得到甲醇水溶液送入甲醇回收塔回收；
c.甲基叔丁基醚的裂解
将步骤b中得到的精制甲基叔丁基醚经换热器换热后，在反应温度为200℃～240℃、压力为0.6MPa～0.8MPa、精制甲基叔丁基醚的液时空速为2h-1～4.5h-1的条件下，将换热后的精制甲基叔丁基醚送入列管式固定床反应器中，在硅酸铝催化剂作用下进行裂解反应，得到气相异丁烯和液相甲醇的混合液；
d.气液分离
将步骤c中得到的气相异丁烯和液相甲醇的混合液送入气液分离罐进行气相异丁烯和液相甲醇的分离；
e.异丁烯的提纯
将步骤d中气相异丁烯从气液分离罐排除后送入甲醇水洗塔去除异丁烯中的甲醇，将去除甲醇后的异丁烯依次送入串联的两个异丁烯脱轻塔去除异丁烯内的轻组分，异丁烯脱氢组分后送入依次串联的两个异丁烯脱重塔去除异丁烯内的重组分，得到高纯度异丁烯；
f.甲醇的提纯
将步骤d中液相甲醇送入步骤b中的甲醇回收塔回收甲醇，将步骤e中的甲醇水洗塔内的甲醇水溶液送入步骤b中的甲醇回收塔回收甲醇，得到甲醇产品。
作为优选的技术方案，步骤e中所述异丁烯脱轻塔的踏板数为40块～50块。
作为优选的技术方案，步骤b中催化精馏塔在提馏段和精馏段之间设有12层催化剂床层，每层床层上面设有两层分离塔盘。
作为优选的技术方案，步骤a中温度为60℃。
作为优选的技术方案，步骤b中温度为220℃，压力为0.7MPa。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、利用本发明制备异丁烯的方法，将甲基叔丁基醚的裂解后得到的异丁烯依次通过串联连接的两个异丁烯脱氢塔和串联连接的两个异丁烯脱重塔，除去异丁烯内的轻组分和重组分，得到高纯度异丁烯。
2、将反应后的甲醇进行回收循环利用，降低了异丁烯的生产成本。
3、甲基叔丁基醚在列管式固定床反应器中进行裂解反应，更能进一步的提高催化效果，提高异丁烯的生产效率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
本发明提供一种甲基叔丁基醚制备异丁烯的方法，包括以下步骤：
a.甲基叔丁基醚原料的合成
在温度为55℃～65℃条件下，将含碳四馏分的异丁烯与甲醇加入反应釜中，在强酸性阳离子交换树脂的催化作用下，进行醚化反应，得到甲基叔丁基醚、未反应的异丁烯、未反应的甲醇和未反应的碳四；
b.甲基叔丁基醚原料的分离
将步骤a中得到的甲基叔丁基醚、未反应的异丁烯、未反应的甲醇和未反应的碳四送入催化精馏塔进行催化精馏，得到精制甲基叔丁基醚，从催化精馏塔塔顶得到未反应的甲醇和未反应的碳四送入甲醇水洗塔进行甲醇淋洗，从催化精馏塔塔底得到甲醇水溶液送入甲醇回收塔回收；
c.甲基叔丁基醚的裂解
将步骤b中得到的精制甲基叔丁基醚经换热器换热后，在反应温度为200℃～240℃、压力为0.6MPa～0.8MPa、精制甲基叔丁基醚的液时空速为2h-1～4.5h-1的条件下，将换热后的精制甲基叔丁基醚送入列管式固定床反应器中，在硅酸铝催化剂作用下进行裂解反应，得到气相异丁烯和液相甲醇的混合液；
d.气液分离
将步骤c中得到的气相异丁烯和液相甲醇的混合液送入气液分离罐进行气相异丁烯和液相甲醇的分离；
e.异丁烯的提纯
将步骤d中气相异丁烯从气液分离罐排除后送入甲醇水洗塔去除异丁烯中的甲醇，将去除甲醇后的异丁烯依次送入串联的两个异丁烯脱轻塔去除异丁烯内的轻组分，异丁烯脱氢组分后送入依次串联的两个异丁烯脱重塔去除异丁烯内的重组分，得到高纯度异丁烯；
f.甲醇的提纯
将步骤d中液相甲醇送入步骤b中的甲醇回收塔回收甲醇，将步骤e中的甲醇水洗塔内的甲醇水溶液送入步骤b中的甲醇回收塔回收甲醇，得到甲醇产品。
优选的是，步骤e中所述异丁烯脱轻塔的踏板数为40块～50块。
优选的是，步骤b中催化精馏塔在提馏段和精馏段之间设有12层催化剂床层，每层床层上面设有两层分离塔盘。
优选的是，步骤a中温度为60℃。
优选的是，步骤b中温度为220℃，压力为0.7MPa。
按照上述步骤，在温度为60℃时，将含碳四馏分的异丁烯与甲醇加入反应釜中，在强酸性阳离子交换树脂的催化作用下，进行醚化反应，得到甲基叔丁基醚和未反应的甲醇等产物，其中甲基叔丁基醚产量最多，将得到甲基叔丁基醚送入催化精馏塔进行催化精馏，得到精制甲基叔丁基醚，将精制甲基叔丁基醚经换热器换热后，在反应温度为220℃、压力为0.7MPa、精制甲基叔丁基醚的液时空速为2h-1～4.5h-1的条件下，送入列管式固定床反应器中，在硅酸铝催化剂作用下进行裂解反应，得到气相异丁烯和液相甲醇的混合液；将混合液送入气液分离罐进行气相异丁烯和液相甲醇的分离；将分离得到异丁烯，次送入甲醇水洗塔、两个串联连接的异丁烯脱轻塔和两个串联连接的异丁烯脱重塔进行除杂质，得到高纯度异丁烯。将甲基叔丁基醚合成过程中未反应的甲醇送入水洗塔进行甲醇淋洗后得到的甲醇水、甲基叔丁基醚催化精馏塔得到的甲醇、甲基叔丁基醚裂化得到的液相甲醇以及异丁烯提纯过程中得到的甲醇送入甲醇回收塔，回收甲醇，得到甲醇产品，甲醇产品可进行本发明的循环利用也可进行其他反应或利用。通过本发明的方法，甲基叔丁基醚的转化率可达99.5％～99.7％，异丁烯的选择性大于99.0％，异丁烯的纯度大于99.9％。
综上所述，本发明提供一种甲基叔丁基醚制备异丁烯的方法，利用本发明制备异丁烯的方法，将甲基叔丁基醚的裂解后得到的异丁烯依次通过串联连接的两个异丁烯脱氢塔和串联连接的两个异丁烯脱重塔，除去异丁烯内的轻组分和重组分，得到高纯度异丁烯；将反应后的甲醇进行回收循环利用，降低了异丁烯的生产成本；甲基叔丁基醚在列管式固定床反应器中进行裂解反应，更能进一步的提高催化效果，提高异丁烯的生产效率。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。