一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，包括以下步骤：一、将乙醇和异丁烯送入固定床醚化反应器中进行醚化反应，得到粗产品；二、将粗产品进行水洗萃取处理，得到水相溶液和油相溶液；三、将水相溶液送入乙醇精馏塔中进行精馏，将塔顶得到的富乙醇物料作为原料返回步骤一，将塔底得到的贫乙醇物料代替水洗用水循环使用；将油相溶液经吸附塔吸附除去水和醇后，送入产品精馏塔中进行精馏，将塔顶得到的富异丁烯的物料作为原料返回步骤一，在塔底得到高纯乙基叔丁基醚。本发明专利技术工艺流程简单，操作灵活，产品纯度高，乙醇和异丁烯利用率高，水洗萃取后的水能回收再次利用，废水排放量少。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺
本专利技术属于醚类化合物合成
，具体涉及一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺。
技术介绍
我国催化裂化(FCC)汽油组份普遍存在辛烷值低、烯烃和硫含量偏高等问题。近年来，环保要求越来越严，汽油质量趋向无铅、低芳烃、低蒸汽压、高辛烷值和高氧含量方向发展。目前既能提高汽油辛烷值又不增加芳烃含量的最普遍做法就是向汽油中添加甲基叔丁基醚(MethylTertiaryButylEther)，甲基叔丁基醚的英文缩写为MTBE。MTBE具有较高的辛烷值，添加后能有效地提高汽油辛烷值，又能提高汽油的氧含量，使其燃烧更完全，可以有效地减少CO，VOC等污染物的排放。但由于MTBE水溶性高、难降解、易迁移以及潜在的致癌特性等，使用或储运不当就会造成严重而持久的水资源污染，对环境及人类健康造成严重威胁。因此美国在2008年全面禁用MTBE，同时欧盟和日本等国近年来也开始减少MTBE的使用。乙基叔丁基醚(EthylTertiaryButylEther)作为一种环境更为友好，经济安全性更好的替代品，近年来在国外得到了迅猛的发展，已建成较成熟的工业化生产装置，国内目前还处于研究阶段。现有的乙基叔丁基醚(英文缩写ETBE)的生产工艺，如US5679872、US5248836、US5621150、EP755911等，根据其醚化反应器的类型，基本可分成固定床和催化精馏两种。采用催化精馏反应器时，由于在反应过程中化学平衡不断被打破，异丁烯的转化率相对更高，产品纯度也较高，ETBE的纯度一般能达到95％以上，但催化精馏存在反应器结构复杂，催化剂装填复杂等缺点。而采用固定床的工艺，其优点是结构简单，操作灵活，但受反应平衡限制，原料利用率不高，产物中ETBE浓度不高。而且由于产物形成多元共沸体系，常规的精馏也得不到高纯的ETBE。如US4440963的固定床工艺，其在原料中加入2-甲基戊烷以破坏共沸从而以获得较纯的ETBE，但共沸剂的加入，增加了精馏的负荷，同时降低了醚化反应器中催化剂的利用率。此外，EP755911中描述的工艺，是在醚化反应后加入甲醇做共沸剂，甲醇与异丁烯从分馏塔顶蒸出，而乙醇却混在ETBE中从塔底馏出，乙醇没有很好的回收利用，同时ETBE纯度也受到影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺。该工艺流程简单，操作灵活，原料利用率高，产物纯度高。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：步骤一、将乙醇和异丁烯按摩尔比(1.0～2.0)∶1混合而成的混合物送入装有催化剂的固定床醚化反应器中，在温度为60℃～85℃，压力为1.0MPa～2.0MPa，液空速为1.0h-1～6.0h-1的条件下进行醚化反应，得到粗产品；步骤二、将步骤一中所述粗产品送入水洗塔中进行水洗萃取处理，得到水相溶液和油相溶液，所述水洗萃取处理过程中粗产品与水洗用水逆向接触；步骤三、对步骤二中所述水相溶液和油相溶液分别进行处理：所述水相溶液的处理过程为：将水相溶液送入乙醇精馏塔中进行精馏，在乙醇精馏塔的塔顶得到富乙醇物料，在乙醇精馏塔的塔底得到贫乙醇物料，将所述富乙醇物料作为原料返回步骤一，将所述贫乙醇物料中的70wt％～90wt％代替步骤二中所述水洗用水循环使用；所述油相溶液的处理过程为：将油相溶液送入吸附塔中，利用吸附塔中的吸附剂除去油相溶液中的水和醇，然后将除去水和醇后的油相溶液送入产品精馏塔中进行精馏，在产品精馏塔的塔顶得到富异丁烯物料，将所述富异丁烯物料作为原料返回步骤一，在产品精馏塔的塔底得到质量纯度不小于95％的高纯乙基叔丁基醚。上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤一中所述固定床醚化反应器的级数为1～3级。上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤一中所述醚化反应的温度为60℃～75℃，压力为1.2MPa～1.8MPa，液空速为2.0h-1～4.0h-1，所述乙醇和异丁烯的摩尔比为(1.05～1.6)∶1。上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤一中所述催化剂为大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤三中所述富乙醇物料中乙醇的质量百分含量为90％～95％，所述富异丁烯物料中异丁烯的质量百分含量不小于10％。上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤三中所述油相溶液的处理过程中的吸附剂为氧化钙、氧化镁、氧化铝、氯化钙、氯化镁、氯化铝、硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝、3A分子筛、4A分子筛和5A分子筛中的一种或两种以上。上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤三中所述油相溶液的处理过程中的吸附剂在吸附饱和后，采用通入再生气体的方法进行再生处理，得到脱附物料与再生气体的混合物，然后将脱附物料与再生气体的混合物送入乙醇精馏塔中进行精馏，在乙醇精馏塔的塔顶得到富乙醇物料与再生气体的混合物，在乙醇精馏塔的塔底得到贫乙醇物料，采用气液分离器对所述富乙醇物料与再生气体的混合物进行气液分离，得到乙醇含量为90wt％～95wt％的富乙醇物料，将所述富乙醇物料作为原料返回步骤一，将所述贫乙醇物料中的70wt％～90wt％代替步骤二中所述水洗用水循环使用；所述再生气体为惰性气体或异丁烯，所述再生处理的温度为110℃～260℃。本专利技术的反应方程式为：本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术提供了一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，由于醚化反应仅采用固定床醚化反应器，相对于应精馏反应器来说，本专利技术的催化剂利用率更高，操作更简便灵活。2、本专利技术醚化所得的粗产品由于通过简单的水洗萃取和吸附预处理，破坏了产物的多元共沸体系，因此预处理后的产品只需常规精馏即可得到高纯度的乙基叔丁基醚，解决了产物形成共沸，从而难以分离提纯的问题。3、本专利技术对水洗萃取后产生的水相溶液进行精馏，不仅可回收利用未反应的乙醇，而且也实现了水洗用水的循环利用，废水排放量少。4、本专利技术通过对吸附剂进行再生，不仅能恢复吸附剂的吸附性能，延长其使用周期，同时将再生时脱附的水和醇等作为水洗用水和反应原料重复使用，实现了物料的充分利用。综上所述，本专利技术所提供的高纯ETBE生产工艺，流程简单，操作简单，所采用的设备均为现有常用设备，催化剂和反应原料利用率高，废水排放量少。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图。附图标记说明:1—固定床醚化反应器；2—水洗塔；3—吸附塔；4—产品精馏塔；5—乙醇精馏塔；6—气液分离器。具体实施方式实施例1结合图1，本实施例高纯乙基叔丁基醚的生产工艺包括以下步骤：步骤一、将乙醇和异丁烯按摩尔比1.05:1混合而成的混合物送入装有催化剂的2级固定床醚化反应器1中，在温度为70℃，压力为1.2MPa，液空速为2.0h-1的条件下进行醚化反应，得到粗产品；所述催化剂优选为大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，该离子交换树脂为现有的市售易得品；步骤二、将步骤一中所述粗产品送入水洗塔2中进行水洗萃取处理，得到水相溶液和油相溶液；所述水洗萃取处理过程中粗产品与水洗用水逆向接触；经检测，油相溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：步骤一、将乙醇和异丁烯按摩尔比(1.0～2.0)∶1混合而成的混合物送入装有催化剂的固定床醚化反应器(1)中，在温度为60℃～85℃，压力为1.0MPa～2.0MPa，液空速为1.0h‑1～6.0h‑1的条件下进行醚化反应，得到粗产品；步骤二、将步骤一中所述粗产品送入水洗塔(2)中进行水洗萃取处理，得到水相溶液和油相溶液，所述水洗萃取处理过程中粗产品与水洗用水逆向接触；步骤三、对步骤二中所述水相溶液和油相溶液分别进行处理：所述水相溶液的处理过程为：将水相溶液送入乙醇精馏塔(5)中进行精馏，在乙醇精馏塔(5)的塔顶得到富乙醇物料，在乙醇精馏塔(5)的塔底得到贫乙醇物料，将所述富乙醇物料作为原料返回步骤一，将所述贫乙醇物料中的70wt％～90wt％代替步骤二中所述水洗用水循环使用；所述油相溶液的处理过程为：将油相溶液送入吸附塔(3)中，利用吸附塔(3)中的吸附剂除去油相溶液中的水和醇，然后将除去水和醇后的油相溶液送入产品精馏塔(4)中进行精馏，在产品精馏塔(4)的塔顶得到富异丁烯物料，将所述富异丁烯物料作为原料返回步骤一，在产品精馏塔(4)的塔底得到质量纯度不小于95％的高纯乙基叔丁基醚。...

【技术特征摘要】
1.一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：步骤一、将乙醇和异丁烯按摩尔比(1.0～2.0)∶1混合而成的混合物送入装有催化剂的固定床醚化反应器(1)中，在温度为60℃～85℃，压力为1.0MPa～2.0MPa，液空速为1.0h-1～6.0h-1的条件下进行醚化反应，得到粗产品；步骤二、将步骤一中所述粗产品送入水洗塔(2)中进行水洗萃取处理，得到水相溶液和油相溶液，所述水洗萃取处理过程中粗产品与水洗用水逆向接触；步骤三、对步骤二中所述水相溶液和油相溶液分别进行处理：所述水相溶液的处理过程为：将水相溶液送入乙醇精馏塔(5)中进行精馏，在乙醇精馏塔(5)的塔顶得到富乙醇物料，在乙醇精馏塔(5)的塔底得到贫乙醇物料，将所述富乙醇物料作为原料返回步骤一，将所述贫乙醇物料中的70wt％～90wt％代替步骤二中所述水洗用水循环使用；所述油相溶液的处理过程为：将油相溶液送入吸附塔(3)中，利用吸附塔(3)中的吸附剂除去油相溶液中的水和醇，然后将除去水和醇后的油相溶液送入产品精馏塔(4)中进行精馏，在产品精馏塔(4)的塔顶得到富异丁烯物料，将所述富异丁烯物料作为原料返回步骤一，在产品精馏塔(4)的塔底得到质量纯度不小于95％的高纯乙基叔丁基醚。2.根据权利要求1所述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤一中所述固定床醚化反应器(1)的级数为1～3级。3.根据权利要求1所述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤一中所述醚化反应的温度为60℃～75℃，压力为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张睿，齐小峰，谢小莉，王红梅，潘蕊娟，段超，
申请(专利权)人：西安元创化工科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61