異丁烯的生產(chǎn)工藝及技術(shù)進(jìn)展18277

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1、異丁烯的生產(chǎn)工藝及技術(shù)進(jìn)展2.1異丁烯生產(chǎn)工藝發(fā)展概述目前，生產(chǎn)異丁烯的原料主要來源于右腦油蒸汽裂解制乙烯裝置的副產(chǎn)C4懈分、煉油廠流化催化裂解(FCC)裝置的副產(chǎn)C4鐳分和Halcon法環(huán)氧丙烷合成中的副產(chǎn)叔丁醇(TBA)。各種C4幗分中異丁烯的含量冇所不同。在C4飾分屮，由于異丁烯和正丁烯的沸點只相差0.6°C,相對揮發(fā)度僅相差0.022°C,因此采用一般的物理方法很難將其分離，但由于異丁烯的化學(xué)活性僅次于丁二烯，所以工業(yè)上一般利用其化學(xué)活性來進(jìn)行分離。20世紀(jì)80年代以前，異丁烯主要通過硫酸萃取法進(jìn)行生產(chǎn)

2、，少數(shù)采用Halcon共氧化聯(lián)產(chǎn)法進(jìn)行。硫酸萃取法技術(shù)成熟，工業(yè)上已經(jīng)沿用40多年，但該方法的反應(yīng)選擇性不理想，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，存在廢酸回收處理等問題，而Halcon共氧化法局限性較大，只有在大規(guī)模聯(lián)產(chǎn)環(huán)氧丙烷和叔丁醇時才能使用。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，異丁烯的生產(chǎn)紛紛轉(zhuǎn)向技術(shù)經(jīng)濟更為合理的甲基叔丁基醯(MTBE)裂解法和樹脂水合脫水法工藝。樹脂脫水法的主要缺點是C4鐳分中異丁烯單程轉(zhuǎn)化率低(將壇加進(jìn)一步提取1-丁烯的難度)，采用多段水合可提高轉(zhuǎn)化率，但能耗較高。MTBE裂解法生產(chǎn)界丁烯收率和選擇性均較高，工藝過程

3、簡單，投資費用較低，適宜于大規(guī)模生產(chǎn)。80年代后期，新建的從裂解C4諸分屮分離岀異丁烯的生產(chǎn)裝置，絕大部分采用此法進(jìn)行生產(chǎn)。進(jìn)入90年代，又開發(fā)出異構(gòu)化生產(chǎn)異丁烯的生產(chǎn)技術(shù)。目前，MTBE裂解法和異構(gòu)化法已經(jīng)成為世界上生產(chǎn)異丁烯的兩種最主要的方法。2.2異丁烯的幾種生產(chǎn)工藝2.2.1甲基叔丁基瞇(MTBE)裂解法甲基叔丁基醯(MTBE)裂解制異丁烯是20世紀(jì)70年代末期研究開發(fā)成功的一種生產(chǎn)異丁烯的重要方法。和其它方法相比，該技術(shù)具有對設(shè)備無腐蝕，對環(huán)境無污染，工藝流程合理，操作條件緩和，能耗低，產(chǎn)品純度高，裝

4、置規(guī)模靈活性大，可以根據(jù)市場需求生產(chǎn)MTBE或異丁烯等特點，自開發(fā)成功至今一直是國內(nèi)外生產(chǎn)異丁烯最主要的方法Z-o20世紀(jì)80年代后期，新建的異丁烯生產(chǎn)裝置也人都采用MTBE裂解工藝。如Huels公司于1989年建成-套生產(chǎn)能力10萬t/a的異丁烯生產(chǎn)裝置;Exxon于1986年在BatonRouge的丁基橡膠廠建成6.0ht/a的異丁烯裝置，該公司于1989年又在英國的合資丁基橡膠廠建成6.5萬t/a的異丁烯生產(chǎn)裝置；匈牙利Tifo建的分別用于生產(chǎn)彈性體和MMA的兩套MTBE裂解生產(chǎn)異丁烯的裝置；口本住友化學(xué)

5、公司于1990年建成3.0萬t/aMTBE裂解生產(chǎn)異丁烯生產(chǎn)裝置，1984年又在Chiba建成5.1萬t/a異丁烯生產(chǎn)裝置；韓國大林工業(yè)公司于1990年采用Snam公司的技術(shù)建成用于生產(chǎn)丁基橡膠和MMA的異丁烯裝置，三星公司于1992年在南韓建成3.1萬t/a異丁烯生產(chǎn)裝置等。1998年SaviaChemicalLtd.(SCL)采用環(huán)境友好的MTBE裂解法建成一套4500t/a的異丁烯生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)家用化學(xué)品、抗氧劑和藥品。SNAM、TFP、CR&L、住友以及Huls-UOP等公司均擁有自己的MT

6、BE裂解生產(chǎn)異丁烯生產(chǎn)技術(shù)。我國吉化錦江油化廠于1992年采用北京燕山石化公司研究院的技術(shù)建成了我國第一套MTBE裂解制異丁烯裝置，當(dāng)時裝置規(guī)模為2000t/a,1999年燕山石化公司橡膠廠用研究院技術(shù)建成3.5萬t/a生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品主耍用于生產(chǎn)丁基橡膠。甲基叔丁基瞇(MTBE)裂解法是指在液相條件下，采用大孔強酸性離子交換樹脂作催化劑，含異丁烯的C4徭分與甲醇進(jìn)行選擇性反應(yīng)生產(chǎn)甲基叔丁基瞇(MTBE),異丁烯轉(zhuǎn)化率超過99.99%,然后，MTBE再裂解生成異丁烯的工藝方法。它包括甲基叔丁基瞇的合成和甲基叔丁基

7、瞇的裂解兩個過程?！?.2.2異構(gòu)化法…2.2.2.1異丁烷脫氫法該法是一種富有競爭性的異丁烯生產(chǎn)工藝路線。它是利用汕皿氣中含有的20%-40%的界丁烷，經(jīng)脫界丁烷塔分離后，塔頂出來的界丁烷進(jìn)入脫氫裝置轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物異丁烯。如僅為了取得化工原料，則所得異丁烯可以直接利用。如果要得到高純度的產(chǎn)品，則可異丁烯進(jìn)入MTBE合成裝置，塔底流出的正丁烷進(jìn)入異構(gòu)化裝置，異構(gòu)化產(chǎn)物返冋脫異丁烷塔，再返冋脫氫裝置，制得異丁烯，這樣,C4烷坯資源得到充分利用，因而或得許多生產(chǎn)者的青睞。技術(shù)的關(guān)鍵是耍有優(yōu)良的催化劑。界丁烷脫氫是

8、一個較強的吸熱過程，受動力學(xué)控制，高溫有利于提高收率，但高溫下催化劑易于失活；較低的氫壓對脫氫有利，但實際操作屮為抑制結(jié)焦和清除積炭又需要臨氫環(huán)境，故實現(xiàn)該過程有一定的難度。H前國外已經(jīng)開發(fā)的工業(yè)化技術(shù)有UOP公司的Oleflex工藝、Lummus公司的Catofin工藝、Phil1ips公司的STARJ_1藝、Snamprogetti公司的FBD-4工藝、Linde公司的LindeI