异丁烯的生产工艺及技术进展
发布时间:2019-03-24 来源:文档文库
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异丁烯的生产工艺及技术进展
2.1 异丁烯生产工艺发展概述
目前,生产异丁烯的原料主要来源于石脑油蒸汽裂解制乙烯装置的副产C4馏分、炼油厂流化催化裂解(FCC)装置的副产C4馏分和Halcon法环氧丙烷合成中的副产叔丁醇(TBA)。各种C4馏分中异丁烯的含量有所不同。在C4馏分中,由于异丁烯和正丁烯的沸点只相差0.6℃,相对挥发度仅相差0.022℃,因此采用一般的物理方法很难将其分离,但由于异丁烯的化学活性仅次于丁二烯,所以工业上一般利用其化学活性来进行分离。
20世纪80年代以前,异丁烯主要通过硫酸萃取法进行生产,少数采用Halcon共氧化联产法进行。硫酸萃取法技术成熟,工业上已经沿用40多年,但该方法的反应选择性不理想,设备腐蚀严重,存在废酸回收处理等问题,而Halcon共氧化法局限性较大,只有在大规模联产环氧丙烷和叔丁醇时才能使用。
进入20世纪80年代,异丁烯的生产纷纷转向技术经济更为合理的甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法和树脂水合脱水法工艺。树脂脱水法的主要缺点是C4馏分中异丁烯单程转化率低(将增加进一步提取1-丁烯的难度),采用多段水合可提高转化率,但能耗较高。MTBE裂解法生产异丁烯收率和选择性均较高,工艺过程简单,投资费用较低,适宜于大规模生产。80年代后期,新建的从裂解C4馏分中分离出异丁烯的生产装置,绝大部分采用此法进行生产。进入90年代,又开发出异构化生产异丁烯的生产技术。目前, MTBE裂解法和异构化法已经成为世界上生产异丁烯的两种最主要的方法。
2.2 异丁烯的几种生产工艺
2.2.1 甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法
甲基叔丁基醚(MTBE)裂解制异丁烯是20世纪70年代末期研究开发成功的一种生产异丁烯的重要方法。和其它方法相比,该技术具有对设备无腐蚀,对环境无污染,工艺流程合理,操作条件缓和,能耗低,产品纯度高,装置规模灵活性大,可以根椐市场需求生产MTBE或异丁烯等特点,自开发成功至今一直是国内外生产异丁烯最主要的方法之一。
20世纪80年代后期,新建的异丁烯生产装置也大都采用MTBE裂解工艺。如Huels公司 于1989年建成一套生产能力10万t/a的异丁烯生产装置;Exxon于1986年在Baton Rouge 的丁基橡胶厂建成6.0万t/a 的异丁烯装置, 该公司于1989年又在英国的合资丁基橡胶厂建成6.5万t/a的异丁烯生产装置;匈牙利Tifo建的分别用于生产弹性体和MMA 的两套MTBE裂解生产异丁烯的装置;日本住友化学公司于1990年建成3.0万t/a MTBE裂解生产异丁烯生产装置,1984年又在Chiba建成5.1万t/a异丁烯生产装置;韩国大林工业公司于1990年采用Snam公司的技术建成用于生产丁基橡胶和MMA的异丁烯装置,三星公司于1992年在南韩建成3.1万t/a异丁烯生产装置等。1998年Savla Chemical Ltd.(SCL采用环境友好的MTBE裂解法建成一套4500t/a的异丁烯生产装置,产品主要用于生产家用化学品、抗氧剂和药品。SNAM、IFP、CR&L、住友以及Huls-UOP等公司均拥有自己的MTBE裂解生产异丁烯生产技术。
我国吉化锦江油化厂于1992年采用北京燕山石化公司研究院的技术建成了我国第一套MTBE裂解制异丁烯装置,当时装置规模为2000t/a,1999年燕山石化公司橡胶厂用研究院技术建成3.5万t/a生产装置,产品主要用于生产丁基橡胶。
甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法是指在液相条件下,采用大孔强酸性离子交换树脂作催化剂,含异丁烯的C4馏分与甲醇进行选择性反应生产甲基叔丁基醚(MTBE),异丁烯转化率超过99.99%,然后,MTBE再裂解生成异丁烯的工艺方法。它包括甲基叔丁基醚的合成和甲基叔丁基醚的裂解两个过程。……
2.2.2 异构化法…
2.2.2.1 异丁烷脱氢法
该法是一种富有竞争性的异丁烯生产工艺路线。它是利用油田气中含有的