專利名稱：一種采用叔丁醇法來(lái)制備異丁烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工產(chǎn)品，特別是一種采用叔丁醇法來(lái)制備異丁烯的技術(shù)，適合于化工合成異丁烯。
背景技術(shù)：
異丁烯(CH3)2C = CH2又稱2_甲基丙烯。易燃、易爆氣體(爆炸極限1. 7% 9. 0%體積)，沸點(diǎn)-6. 900C，臨界溫度144. 75°C，臨界壓力4. OOMPa0異丁烯幾乎都是由煉廠氣和裂解C4餾分(見(jiàn)碳四餾分)中獲得。煉廠氣中異丁烯的含量一般為5% 12%，裂解 C4餾分中一般為20% 30%。少數(shù)情況下用氧化鉻-氧化鋁催化劑由異丁烷催化脫氫而制得。以丙烯和異丁烷為原料用共氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷時(shí)，異丁烯是其聯(lián)產(chǎn)物。由碳四餾分分離異丁烯，通常是在先分出其中的丁二烯以后進(jìn)行的。最常用的分離異丁烯方法是硫酸吸收法，所得異丁烯純度>99%，回收率達(dá)92%。分子篩吸附法，采用一定孔徑范圍(約 3 10)的分子篩，從C4餾分抽余液中選擇性地分離出丁烯及正丁烷，所得異丁烯純度達(dá) 99%。離子交換樹(shù)脂法也可得高純度異丁烯，但因反應(yīng)效率低，應(yīng)用不廣。此外，還有以陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為催化劑，以甲醇與C4餾分中異丁烯反應(yīng)生成甲基叔丁基醚，以及在酸性催化劑作用下將異丁烯齊聚生成二異丁烯及異丁烯的三聚物，從而與C4餾分抽余液中的其他組分分離等方法。甲基叔丁基醚法較有前途(見(jiàn)碳四餾分分離)。高濃度異丁烯主要用于生產(chǎn)聚異丁烯以及和異戊二烯共聚生產(chǎn)丁基橡膠。異丁烯與異丁烷進(jìn)行烷基化反應(yīng)，可生產(chǎn)高辛烷值烷基化汽油，與甲醇反應(yīng)所得甲基叔丁基醚是優(yōu)良的汽油添加劑，齊聚所得二聚物及三聚物經(jīng)加氫后是汽化器燃料的添加劑，也適用于作芳烴的烷基化原料。二異丁烯還可作為羰基合成的原料生產(chǎn)異壬醇，進(jìn)一步制造增塑劑。此外，異丁烯可經(jīng)氧化得甲基丙烯酸，經(jīng)氨化氧化得甲基丙烯腈，再水合可制得叔丁醇。原有技術(shù)是采用異丁醇在360 370°C，0. 304 0. 405MPa(3 ^tm)下進(jìn)行脫水反應(yīng)(催化劑為活性氧化鋁)可得86% 87%的粗異丁烯，然后經(jīng)精餾以及除乙醛、 乙醚、有機(jī)酸后可得精制異丁烯。其生產(chǎn)成本非常高，設(shè)備投資大，腐蝕性高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，一種采用叔丁醇法來(lái)制備異丁烯的方法，其特征在于將丙烯與異丁烷一起進(jìn)行共氧化反應(yīng)，使丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)氧丙烷，同時(shí)生成叔丁醇，將副產(chǎn)叔丁醇在活性氧化鋁、磺酸、離子交換樹(shù)脂催化劑的作用下，脫水生成異丁烯；其中丙烯與異丁烷的重量分?jǐn)?shù)比為1 1-10。本方法是在環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過(guò)程中，生成相當(dāng)量的叔丁醇副產(chǎn)物。因?yàn)楸┎灰字苯友趸森h(huán)氧丙烷，故在工業(yè)生產(chǎn)中常將丙烯與異丁烷一起進(jìn)行共氧化反應(yīng)，由所得的過(guò)氧化氫異丁烷對(duì)丙烯進(jìn)行氧化作用，使丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)氧丙烷，同時(shí)生成叔丁醇。將副產(chǎn)叔丁醇在活性氧化鋁、磺酸、離子交換樹(shù)脂等催化劑的作用下，脫水生成異丁烯。在本流程中， 叔丁醇在蒸發(fā)器中汽化，然后由上而下地通過(guò)特制的氧化鋁填充塔。在溫度為150°C，壓力689. 8-1379. 6kPa時(shí)，有98%的叔丁醇脫水成為異丁烯及水。將反應(yīng)產(chǎn)物全部冷凝后，于相分離器中進(jìn)行分離。油相中主要包含異丁烯、少量叔丁醇和水，隨即進(jìn)入蒸餾塔中，將異丁烯和少量水分由塔頂蒸出，再用分子篩等干燥劑進(jìn)行干燥后，即得純異丁烯，塔底排出少量二聚體和叔丁醇。由相分離器分出的水相進(jìn)入另一蒸餾塔，塔頂蒸出的叔丁醇-水共沸物 (叔丁醇87%，水13%)回至蒸發(fā)器中循環(huán)利用，塔底排出廢水。叔丁醇法轉(zhuǎn)化率較高，叔丁醇的循環(huán)并無(wú)必要。異丁烯在最后干燥前有時(shí)還需進(jìn)行堿洗處理以提高其純度。由叔丁醇法生產(chǎn)異丁烯，轉(zhuǎn)化率可達(dá)98%，純度可達(dá)99. 97%。具體的理化參數(shù)如下主要成分含量一級(jí)彡99. 5% ；二級(jí)彡98. %。外觀與性狀無(wú)色氣體。pH 熔點(diǎn)(V) :-140. 3沸點(diǎn)(°C):-6. 9相對(duì)密度(水=1)0. 67 (-490C )相對(duì)蒸氣密度(空氣=1) :2. 0飽和蒸氣壓(kPa)131. 52(0 °C )燃燒熱(kj/mol):2705. 3臨界溫度(°C) :144.8臨界壓力(MPa):3. 99辛醇/水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值無(wú)資料閃點(diǎn)(V) -77引燃溫度(°C) 465爆炸上限％(V/V) :8.8爆炸下限％(V/V) :1.8溶解性不溶于水，易溶于多數(shù)有機(jī)溶劑。主要用途用于制合成橡膠和有機(jī)化工原料。


圖1為叔丁醇法流程圖；其中1-反應(yīng)器；2-叔丁醇蒸餾塔；3-相分離器；4-蒸餾塔；5-干燥塔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，這里所述實(shí)施例的方案，不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的專業(yè)人員按照本發(fā)明的精神可以對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和變化，所述的這些改進(jìn)和變化都應(yīng)視為在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)由權(quán)利要求來(lái)限定。實(shí)施例1將丙烯與異丁烷一起進(jìn)行共氧化反應(yīng)，使丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)氧丙烷，同時(shí)生成叔丁醇， 將副產(chǎn)叔丁醇在活性氧化鋁離子交換樹(shù)脂催化劑的作用下，脫水生成異丁烯；其中丙烯與異丁烷的重量分?jǐn)?shù)比為1 1，工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。實(shí)施例2
丙烯與異丁烷一起進(jìn)行共氧化反應(yīng)，使丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)氧丙烷，同時(shí)生成叔丁醇，將副產(chǎn)叔丁醇在活性磺酸、離子交換樹(shù)脂催化劑的作用下，脫水生成異丁烯；其中丙烯與異丁烷的重量分?jǐn)?shù)比為1 8，工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。實(shí)施例3丙烯與異丁烷一起進(jìn)行共氧化反應(yīng)，使丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)氧丙烷，同時(shí)生成叔丁醇，將副產(chǎn)叔丁醇在活性磺酸離子交換樹(shù)脂催化劑的作用下，脫水生成異丁烯；其中丙烯與異丁烷的重量分?jǐn)?shù)比為1 5，工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。
權(quán)利要求
1. 一種采用叔丁醇法來(lái)制備異丁烯的方法，其特征在于將丙烯與異丁烷一起進(jìn)行共氧化反應(yīng)，使丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)氧丙烷，同時(shí)生成叔丁醇，將副產(chǎn)叔丁醇在活性氧化鋁、磺酸、離子交換樹(shù)脂催化劑的作用下，脫水生成異丁烯；其中丙烯與異丁烷的重量分?jǐn)?shù)比為1 1-10。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用叔丁醇法來(lái)制備異丁烯的方法，其特征在于將丙烯與異丁烷一起進(jìn)行共氧化反應(yīng)，使丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)氧丙烷，同時(shí)生成叔丁醇，將副產(chǎn)叔丁醇在活性氧化鋁、磺酸、離子交換樹(shù)脂催化劑的作用下，脫水生成異丁烯；其中丙烯與異丁烷的重量分?jǐn)?shù)比為1∶1-10。本發(fā)明的制備方法是最好的制備異丁烯方法之一。
文檔編號(hào)C07C1/24GK102344335SQ20111021166
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者梁喜樂(lè) 申請(qǐng)人:天津市泰旭物流有限公司