一种叔丁醇制备二异丁烯的方法及其系统与流程

本申请涉及二异丁烯制备，尤其涉及一种叔丁醇制备二异丁烯的方法及其系统。

背景技术：

1、叔丁醇和异丁烯是一种重要的精细化工原料，叔丁醇主要是通过混合碳四中异丁烯水合合成或者环氧丙烷系统的副产品，异丁烯制备方法主要有甲基叔丁基醚醚解法和叔丁醇脱水法两大工艺方法，而二异丁烯主要是通过异丁烯二聚的方法生产。

2、目前，生产二异丁烯都是先把叔丁醇脱水反应生成异丁烯，再把异丁烯二聚反应生成二异丁烯，将异丁烯和二异丁烯分成两个系统，现有的叔丁醇脱水系统包括两个催化蒸馏塔，两个水洗塔和三个精馏塔，异丁烯叠合系统包括三个反应器、一个催化精馏塔和两个精馏塔。这种两系统的工艺流程体系造成生成二异丁烯的生产工艺流程复杂，装置数量多，系统的能耗高；叔丁醇转化率、异丁烯的转化率及二异丁烯的选择性较低，并且还需要引入其他抑制剂；叔丁醇脱水系统产生大量废水。

技术实现思路

1、本申请提供了一种叔丁醇制备二异丁烯的方法及其系统，以解决如下技术问题：提供一种叔丁醇制备二异丁烯的系统。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种叔丁醇制备二异丁烯的系统，所述系统包括：

3、叔丁醇反应组件1，用于生成异丁烯；

4、异丁烯反应组件2，用于生成二异丁烯，与所述叔丁醇反应组件1连接；

5、水洗塔3，用于分离出二异丁烯中的未反应的叔丁醇，分别与所述叔丁醇反应组件1和所述异丁烯反应组件2连接；

6、第一叔丁醇催化蒸馏塔4，用于生成异丁烯，与所述水洗塔3连接。

7、可选的，所述叔丁醇反应组件1包括：

8、叔丁醇精制塔11；

9、第二叔丁醇催化精馏塔12，分别与所述叔丁醇精制塔11、所述异丁烯反应组件2以及所述水洗塔3连接。

10、可选的，所述异丁烯反应组件2包括：

11、反应器21，与所述第二叔丁醇催化精馏塔12连接；

12、异丁烯催化精馏塔22，分别与所述水洗塔3和所述反应器21连接。

13、可选的，第二叔丁醇催化蒸馏塔12的顶部设置有冷凝器121和回流罐122，所述冷凝器121、所述第二叔丁醇催化蒸馏塔12以及所述回流罐122形成循环回路连接，所述回流罐122的水相出口与所述第二叔丁醇催化蒸馏塔12连接，所述回流罐122的油相出口与所述反应器21连接，回流罐122的进料口与所述异丁烯催化精馏塔22连接。

14、可选的，所述系统还包括：

15、二异丁烯精制塔5，与所述水洗塔3连接；

16、异丁烯精制塔6，与所述第一叔丁醇催化蒸馏塔4连接；

17、废水回收塔7，与所述第一叔丁醇催化蒸馏塔4连接。

18、可选的，所述第一叔丁醇催化蒸馏塔4的顶部设置有冷凝器41和回流罐42，所述冷凝器41、所述第一叔丁醇催化蒸馏塔4以及所述回流罐42形成循环回路连接，所述回流罐42的水相出口与所述废水回收塔7连接，所述回流罐42的油相出口与所述异丁烯精制塔6连接。

19、第二方面，本申请实施例提供了一种叔丁醇制备二异丁烯的方法，以适配第一方面任意一项所述的系统，所述方法包括：

20、将叔丁醇进行第一脱水反应-蒸馏，分别得到含未反应的叔丁醇的异丁烯，以及水；

21、将惰性组分和含未反应的叔丁醇的所述异丁烯进行混合，以进行化学反应，得到含未反应的叔丁醇的二异丁烯；

22、使用所述水将含未反应的叔丁醇的所述二异丁烯进行水洗，得到粗二异丁烯和含所述叔丁醇的洗液；

23、将含所述叔丁醇的所述洗液进行第二脱水反应-蒸馏，分别得到异丁烯和废水。

24、可选的，所述将叔丁醇进行第一脱水反应-蒸馏，分别得到含未反应的叔丁醇的异丁烯，以及水，包括：

25、将叔丁醇进行第一精制；

26、将第一精制后的所述叔丁醇进行第一脱水反应-蒸馏，分别得到含未反应的叔丁醇的异丁烯，以及水；

27、其中，所述第一精制的工艺参数包括：操作压力0.05mpa～0.08mpa，操作温度70℃～105℃；

28、所述第一脱水反应-蒸馏的工艺参数包括：操作压力0.3mpa～0.4mpa，操作温度120℃～150℃。

29、可选的，所述化学反应依次包括二聚反应和二聚催化反应；

30、其中，所述二聚反应的工艺参数包括：操作压力0.75mpa～1.1mpa，操作温度50℃～80℃；

31、所述二聚催化反应的工艺参数包括：操作压力0.45mpa～0.55mpa，操作温度50℃～170℃。

32、可选的，所述水洗的工艺参数包括：操作压力0.4mpa～0.7mpa，操作温度30℃～40℃；和/或，

33、所述第二脱水反应-蒸馏的工艺参数包括：操作压力0.3mpa～0.4mpa，操作温度115℃～150℃。

34、可选的，所述使用所述水将含未反应的叔醇的所述二异丁烯进行水洗，得到粗二异丁烯和含所述叔丁醇的洗液，之后还包括：

35、将所述粗二异丁烯进行第二精制，得到精二异丁烯；其中，

36、所述第二精制的工艺参数包括：操作压力0.05mpa～0.08mpa，操作温度70℃～165℃。

37、可选的，所述将含所述叔丁醇的所述洗液进行脱水反应，得到异丁烯和废水，之后还包括：

38、将所述异丁烯进行第三精制，以循环使用，以及所述废水进行回收，以循环使用；其中，

39、所述第三精制的工艺参数包括：操作压力0.45mpa～0.55mpa，操作温度50℃～70℃；和/或，

40、所述回收的工艺参数包括：操作压力0.05mpa～0.1mpa，操作温度60℃～125℃。

41、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

42、本申请实施例提供的该叔丁醇制备二异丁烯的系统，叔丁醇反应组件用于生成异丁烯和异丁烯反应组件用于生成二异丁烯耦合成一个系统，耦合后的系统工艺流程畅通，工艺装置少；叔丁醇反应组件用于生成异丁烯的化学反应为可逆反应，存在未完全反应的叔丁醇，该未完全反应的叔丁醇进入异丁烯反应组件可以作为抑制剂，提高异丁烯的转化率和二异丁烯的选择性；水洗塔用于分离出二异丁烯中的残留的叔丁醇，第一叔丁醇催化蒸馏塔进一步将残留的叔丁醇进行反应，得到副产异丁烯产品，提高叔丁醇的转化率，水洗塔与叔丁醇反应组件连接，直接利用叔丁醇反应组件产生的水，减少废水的产生量。

1.一种叔丁醇制备二异丁烯的系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述叔丁醇反应组件(1)包括：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述异丁烯反应组件(2)包括：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二叔丁醇催化蒸馏塔(12)的顶部设置有冷凝器(121)和回流罐(122)，所述冷凝器(121)、所述第二叔丁醇催化蒸馏塔(12)以及所述回流罐(122)形成循环回路连接，所述回流罐(122)的水相出口与所述第二叔丁醇催化蒸馏塔(12)连接，所述回流罐(122)的油相出口与所述反应器(21)连接，所述回流罐(122)的进料口与所述异丁烯催化精馏塔(22)连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一叔丁醇催化蒸馏塔(4)的顶部设置有冷凝器(41)和回流罐(42)，所述冷凝器(41)、所述第一叔丁醇催化蒸馏塔(4)以及所述回流罐(42)形成循环回路连接，所述回流罐(42)的水相出口与所述废水回收塔(7)连接，所述回流罐(42)的油相出口与所述异丁烯精制塔(6)连接。

7.一种叔丁醇制备二异丁烯的方法，以适配权利要求1～6任意一项所述的系统，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将叔丁醇进行第一脱水反应-蒸馏，分别得到含未反应的叔丁醇的异丁烯，以及水，包括：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述化学反应依次包括二聚反应和二聚催化反应；

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述水洗的工艺参数包括：操作压力0.4mpa～0.7mpa，操作温度30℃～40℃；和/或，

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述使用所述水将含未反应的叔醇的所述二异丁烯进行水洗，得到粗二异丁烯和含所述叔丁醇的洗液，之后还包括：

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将含所述叔丁醇的所述洗液进行脱水反应，得到异丁烯和废水，之后还包括：