专利名称：一种采用叔丁醇法来制备异丁烯的方法
技术领域：
本发明涉及一种化工产品，特别是一种采用叔丁醇法来制备异丁烯的技术，适合于化工合成异丁烯。
背景技术：
异丁烯(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. 900C，临界温度144. 75°C，临界压力4. OOMPa0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 10)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)。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。原有技术是采用异丁醇在360 370°C，0. 304 0. 405MPa(3 ^tm)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。其生产成本非常高，设备投资大，腐蚀性高。
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，一种采用叔丁醇法来制备异丁烯的方法，其特征在于将丙烯与异丁烷一起进行共氧化反应，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、离子交换树脂催化剂的作用下，脱水生成异丁烯；其中丙烯与异丁烷的重量分数比为1 1-10。本方法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，故在工业生产中常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°C，压力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。叔丁醇法转化率较高，叔丁醇的循环并无必要。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。由叔丁醇法生产异丁烯，转化率可达98%，纯度可达99. 97%。具体的理化参数如下主要成分含量一级彡99. 5% ；二级彡98. %。外观与性状无色气体。pH 熔点(V) :-140. 3沸点(°C):-6. 9相对密度(水=1)0. 67 (-490C )相对蒸气密度(空气=1) :2. 0饱和蒸气压(kPa)131. 52(0 °C )燃烧热(kj/mol):2705. 3临界温度(°C) :144.8临界压力(MPa):3. 99辛醇/水分配系数的对数值无资料闪点(V) -77引燃温度(°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，易溶于多数有机溶剂。主要用途用于制合成橡胶和有机化工原料。
图1为叔丁醇法流程图；其中1-反应器；2-叔丁醇蒸馏塔；3-相分离器；4-蒸馏塔；5-干燥塔。
具体实施例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将丙烯与异丁烷一起进行共氧化反应，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离子交换树脂催化剂的作用下，脱水生成异丁烯；其中丙烯与异丁烷的重量分数比为1 1，工艺流程简图见图1。实施例2
丙烯与异丁烷一起进行共氧化反应，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磺酸、离子交换树脂催化剂的作用下，脱水生成异丁烯；其中丙烯与异丁烷的重量分数比为1 8，工艺流程简图见图1。实施例3丙烯与异丁烷一起进行共氧化反应，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磺酸离子交换树脂催化剂的作用下，脱水生成异丁烯；其中丙烯与异丁烷的重量分数比为1 5，工艺流程简图见图1。
权利要求
1. 一种采用叔丁醇法来制备异丁烯的方法，其特征在于将丙烯与异丁烷一起进行共氧化反应，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、离子交换树脂催化剂的作用下，脱水生成异丁烯；其中丙烯与异丁烷的重量分数比为1 1-10。
全文摘要
本发明公开了一种采用叔丁醇法来制备异丁烯的方法，其特征在于将丙烯与异丁烷一起进行共氧化反应，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、离子交换树脂催化剂的作用下，脱水生成异丁烯；其中丙烯与异丁烷的重量分数比为1∶1-10。本发明的制备方法是最好的制备异丁烯方法之一。
文档编号C07C1/24GK102344335SQ20111021166
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者梁喜乐 申请人:天津市泰旭物流有限公司