专利名称：一种采用吸附分离法制备异丁烯的方法
技术领域：
本发明涉及一种化工产品，特别是一种采用吸附分离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. 90°C，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。
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，原有技术是采用异丁醇在 360 370°C，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。其生产成本非常高，设备投资大，腐蚀性高。本发明公开了一种采用吸附分离法制备异丁烯的方法，其特征在于C4物料采用钙改性的5A分子筛，多段床吸附法，至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器；同时添加重量份数的0. 1-1的阻聚剂；采用添加重量份数的1-10正己烷、庚烷作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100°C和101. 3251tfa压力下进行；将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2- 丁烯，最后所得1- 丁烯纯度> 99. 0% ；将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，脱附后的正己烷与异丁烯由塔顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用。本发明公开了采用吸附分离法来制备异丁烯。该法为物理分离法，其关键是要有高选择性的分子筛吸附剂，吸附法分离异丁烯采用分子筛吸附原理，因吸附剂选择吸附正丁烯，可用于同时生产纯度为99%的正丁烯和异丁烯，而后者因吸附剂选择吸附1-丁烯， 可用于生产1- 丁烯，当需要生产高纯度异丁烯时，尚需进一步分离出2- 丁烯。此法所用的吸附剂是以钙改性的5A分子筛，采用多段床吸附法。为了使吸附剂能连续地处理C4物料，要求至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器。由于吸附剂表面具有酸性，易使烯烃发生聚合作用，故应有阻聚措施，添加阻聚剂和防止高温操作等。另外，在操作过程中之所以不用水蒸气脱附，而采用正己烷、庚烷等作为脱附剂，其原因也在于此。UCC法采用气相作业，吸附和脱附过程都在 100°C和101.325沙&压力下进行。将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2-丁烯，最后所得1- 丁烯纯度> 99. 0%，将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，此时一方面产生正己烷的脱附作用，另一方面进行正丁烯的吸附作用。脱附后的正己烷与异丁烯由塔顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用。这是最好的制备异丁烯方法之一。本方法是采用吸附分离法来制备异丁烯，该法为物理分离法，其关键是要有高选择性的分子筛吸附剂，吸附法分离异丁烯采用分子筛吸附原理，因吸附剂选择吸附正丁烯， 可用于同时生产纯度为99%的正丁烯和异丁烯，而后者因吸附剂选择吸附1-丁烯，可用于生产1- 丁烯，当需要生产高纯度异丁烯时，尚需进一步分离出2- 丁烯。此法所用的吸附剂是以钙改性的5A分子筛，采用多段床吸附法。为了使吸附剂能连续地处理C4物料，要求至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器。由于吸附剂表面具有酸性，易使烯烃发生聚合作用，故应有阻聚措施，添加阻聚剂和防止高温操作等。另外，在操作过程中之所以不用水蒸气脱附，而采用正己烷、庚烷等作为脱附剂，其原因也在于此。UCC法采用气相作业，吸附和脱附过程都在100°C和101. 325kPa压力下进行。将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2- 丁烯，最后所得1- 丁烯纯度> 99. 0%，将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，此时一方面产生正己烷的脱附作用，另一方面进行正丁烯的吸附作用。脱附后的正己烷与异丁烯由塔。顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用。
图1为吸附分离法流程图；其中1-加氢反应器；2-吸附床；3-正己烷贮罐；4-分离塔(异丁烯/正己烷)；5-异丁烯精馏塔；6-正己烷净化塔；7-分离塔(正丁烯、正己烷)；8-正丁烯精馏塔。
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1C4物料采用钙改性的5A分子筛，多段床吸附法，至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器；同时添加重量份数的0.1的阻聚剂；采用添加重量份数的1倍正己烷、庚烷作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100°c和 101. 325kl^压力下进行；将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2-丁烯，最后所得1-丁烯纯度> 99. 0% ；将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，脱附后的正己烷与异丁烯由塔顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用，具体流程见图1。实施例2C4物料采用钙改性的5A分子筛，多段床吸附法，至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器；同时添加重量份数的1倍的阻聚剂；采用添加重量份数的10正己烷、庚烷作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100°C和 101. 325kl^压力下进行；将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2- 丁烯，最后所得1-丁烯纯度> 99. 0% ；将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，脱附后的正己烷与异丁烯由塔顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用，具体流程见图1。实施例3C4物料采用钙改性的5A分子筛，多段床吸附法，至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器；同时添加重量份数的0.5的阻聚剂；采用添加重量份数的5倍正己烷、庚烷作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100°C和 101. 325kPa压力下进行；将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2- 丁烯，最后所得1_ 丁烯纯度> 99. 0% ；将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，脱附后的正己烷与异丁烯由塔顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用，具体流程见图1。实施例4C4物料采用钙改性的5A分子筛，多段床吸附法，至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器；同时添加重量份数的0.5份的阻聚剂；采用添加重量份数的6. 5倍正己烷、庚烷作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100°C和 101. 325kl^压力下进行；将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2-丁烯，最后所得1-丁烯纯度> 99. 0% ；将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，脱附后的正己烷与异丁烯由塔顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用，具体流程见图1。实施例5C4物料采用钙改性的5A分子筛，多段床吸附法，至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器；同时添加重量份数的1. 5份的阻聚剂；采用添加重量份数的8. 5倍正己烷、庚烷作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100°C和 101. 325kl^压力下进行；将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2- 丁烯，最后所得1-丁烯纯度> 99. 0% ；将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，脱附后的正己烷与异丁烯由塔顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用，具体流程见图1。实施例6C4物料采用钙改性的5A分子筛，多段床吸附法，至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器；同时添加重量份数的0.5份的阻聚剂；采用添加重量份数的6. 5倍正己烷、庚烷作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100°C和 101. 325kl^压力下进行；将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2-丁烯，最后所得1-丁烯纯度> 99. 0% ；将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，脱附后的正己烷与异丁烯由塔顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用，UCC法采用气相作业，吸附和脱附过程都在100°C和101. 3251tfa压力下进行。将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2- 丁烯，最后所得1- 丁烯纯度> 99. 0%，将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，此时一方面产生正己烷的脱附作用，另一方面进行正丁烯的吸附作用。脱附后的正己烷与异丁烯由塔。顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用。具体流程见图1。
权利要求
1. 一种采用吸附分离法制备异丁烯的方法，其特征在于C4物料采用钙改性的5A分子筛，多段床吸附法，至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生 (烧焦)的反应器；同时添加重量份数的0.1-1的阻聚剂；采用添加重量份数的1-10正己烷、庚烷作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100°c和101. 325kl^压力下进行；将吸附液进行精馏，以除去少量正丁烷及2- 丁烯，最后所得1- 丁烯纯度> 99. 0% ；将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，脱附后的正己烷与异丁烯由塔顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用。
全文摘要
本发明公开了一种采用吸附分离法制备异丁烯的方法，其关键是要有高选择性的分子筛吸附剂，是以钙改性的5A分子筛，采用多段床吸附法。为了使吸附剂能连续地处理C4物料，要求至少有三台固定床吸附器，即同时要有一台吸附，一台脱附和一台再生(烧焦)的反应器。同时添加阻聚剂和防止高温操作等。采用正己烷、庚烷等作为脱附剂，吸附和脱附过程都在100℃和101.325kPa压力下进行。将汽化了的C4物料通入预先用正己烷冲洗的第一吸附塔中，此时一方面产生正己烷的脱附作用，另一方面进行正丁烯的吸附作用。脱附后的正己烷与异丁烯由塔顶排出，将异丁烯分离后，正己烷返回系统内进行循环利用。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C07C7/12GK102329180SQ20111021193
公开日2012年1月25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