叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯之制备装置制造方法及图纸

本专利申请提供了一种叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯之制备装置，其中所述的制备装置为精馏塔，其塔顶设有采出气相高纯度异丁烯的异丁烯出料管线，塔釜设有生成水出料管线，叔丁醇进料管线设于精馏段与提馏段之间，脱盐水进料管线设于精馏段上方，所述的精馏段和提馏段，均为装填设有催化剂金属丝网规整填料的反应塔段。本技术方案不仅提高了分离效率、进一步提升了叔丁醇转化率，更重要的是实现了塔釜生成水中几乎不含叔丁醇的技术目的。生成水中几乎不含叔丁醇的技术目的。生成水中几乎不含叔丁醇的技术目的。

【技术实现步骤摘要】
叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯之制备装置


[0001]本专利技术涉及有机催化制备异丁烯的工艺制备装置。

技术介绍

[0002]目前的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。其中的叔丁醇脱水法正逐步取代甲基叔丁基醚醚解法。叔丁醇脱水法多采用反应精馏法：叔丁醇由进料口加入反应精馏塔，进料口上部为精馏段，该塔段内装填大孔阳离子树脂催化剂规整填料，叔丁醇于温度工艺条件下在反应精馏塔中发生脱水反应；进料口下部为提馏段，提馏段内装填规整填料；反应获得异丁烯为气相，由反应精馏塔塔顶经冷凝后采出，反应生成的水由反应精馏塔塔底分出。已有的叔丁醇脱水工艺设备和其制备工艺方法，主要存在精馏塔内部分叔丁醇经提馏段分离后落入塔釜，导致塔釜水中含有相当的叔丁醇，还同时导致叔丁醇转化率降低的技术问题。
[0003]专利文献CN104478644A公开一叔丁醇溶液制备高纯度异丁烯方法，其脱水反应精馏塔塔内具有三塔段结构：中部反应段，内装填树脂催化剂，反应段上部为精馏段，装填θ环填料，反应段下部为提馏段，与精馏段样装填相同的θ环填料。原料叔丁醇由提馏段上部进入，脱水反应生成异丁烯分离上升、由塔顶馏出，生成水从塔底馏出。但是，本技术方案分离效率和叔丁醇转化率均有待提高，仍有提升空间的技术需求，更为关键的是依然没有解决塔釜出料中叔丁醇含量较高的技术问题，塔釜出料管线之后仍需加置回收工艺设备线路，以回收塔釜残余的叔丁醇。

技术实现思路

[0004]本专利申请的专利技术的目的在于进一步提升叔丁醇转化率，解决现有叔丁醇脱水制异丁醇存在叔丁醇转化率不理想、尤其要解决塔釜生成水出料叔丁醇残余含量高的技术问题，提供一种叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯之制备装置。
[0005]本专利申请提供的叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯之制备装置技术方案，其主要
技术实现思路
是：一种叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯之制备装置，本制备装置为精馏塔；
[0006]其塔顶，设有采出气相高纯度异丁烯的异丁烯出料管线；
[0007]其塔釜，设有生成水出料管线；
[0008]其塔身内，由上至下包含有精馏段和提馏段；
[0009]其塔身上，于精馏段和提馏段之间设有叔丁醇进料管线，精馏段上方连接有脱盐水进料管线；
[0010]所述的精馏段和提馏段，均为装填设有催化剂金属丝网规整填料的反应塔段；
[0011]所述的催化剂，为阳离子树脂催化剂。
[0012]上述整体技术方案的之一优选项，所述的催化剂金属丝网规整填料，包括若干层状布置的规整填料单元，每一规整填料单元为不锈钢波纹板和带有催化剂丝网交替排布构成，相邻单元间的不锈钢波纹板板体角度相交错排布。
[0013]上述整体技术方案的之一优选项，所述的提馏段，其理论塔板数为20
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40块，精馏段理论塔板数为45
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65块。
[0014]上述整体技术方案的之一优选项，所述的提馏段，其理论塔板数为20块，精馏段理论塔板数为45块。
[0015]上述整体技术方案的之一优选项，所述的提馏段，其理论塔板数为25块，精馏段理论塔板数为55块。
[0016]上述整体技术方案的之一优选项，所述的提馏段，其理论塔板数为31块，精馏段理论塔板数为64块。
[0017]本专利申请公开的叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯之制备装置技术方案，扭转了已有工艺将提馏段作为反应段之下再分离的惯性设计构思，使提馏段在实施分离的基础上还具有催化脱水反应能力，不仅提高了分离效率、产出异丁烯纯度达到99
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99.5％的高纯度，并填补原有转化率提升空间，进一步提升了叔丁醇转化率，更重要的是实现了塔釜采出水几乎不含叔丁醇的技术目的，在实际系统设计中，塔釜出料管线无需加置回收叔丁醇工艺设备线路，塔顶无需加装回流结构设置，大大简化了工艺装置设计结构，而且本方案还具有进料浓度适应范围广的技术优点。
附图说明
[0018]图1为本专利申请的高纯度异丁烯制备装置总装结构示意图。
[0019]图2为精馏塔内的结构示意图。
[0020]图3为规整填料单元的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将通过具体实施效果详细阐述本专利申请的叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯之制备装置的技术可行性，以使本
的普通技术人员对本技术方案有更为全面的理解，但本技术方案的保护范围不受以下具体实施例所限。
[0022]实施叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯工艺方法的叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯之制备装置，为图1所示的精馏塔，其塔顶连接设有异丁烯出料管线5，直接采出气相高纯度异丁烯；其塔釜连接设有生成水出料管线6。
[0023]其塔身内，由上至下包含有精馏段1和提馏段2。
[0024]其塔身上，于所述的精馏段1和提馏段2之间设有叔丁醇进料管线3，精馏段1上方连接设有脱盐水进料管线4。
[0025]所述的精馏段1和提馏段2，均为装填设有催化剂金属丝网规整填料的反应塔段。
[0026]在本实施结构中，所述的催化剂金属丝网规整填料，包括有若干层状布置的规整填料单元，每一规整填料单元，如图3所示，为不锈钢波纹板7和带有催化剂丝网8交替排布构成、布满塔身横截面，如图2所示，以不锈钢波纹板为准，相邻规整填料单元间的波纹板板体角度相交错排布。
[0027]其中，提馏段2的理论塔板数为20
‑
40块，优选25
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31块；精馏段1的理论塔板数为45
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65块，优选55
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65块。
[0028]所述的催化剂，优选阳离子树脂催化剂。
[0029]以下的各实施例中，仅以表1所列产品技术指标的磺酸树脂催化剂为实施应用催化剂进行举一反三的实施说明，但本专利技术的保护范围不局限于以下的催化剂。
[0030]表1
[0031]含水量％25～65质量交换容量mmol/g2.5～5.5湿视密度g/ml0.7～0.9湿真密度g/ml1.1～1.3范围粒度(0.3mm～≥95强度％≥95
[0032]实施列1
[0033]精馏塔内，精馏段的理论板数45块理论板，提馏段理论板数20块理论板。
[0034]本实施例中，精馏塔的操作压力为0.27MPa、精馏段1床层温度100℃
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115℃、提馏段2床层反应温度115℃
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130℃，质量浓度为30％
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40％的叔丁醇以8000kg/hr于精馏段1与提馏段2之间的叔丁醇进料管线3进料，脱盐水以3000kg/hr由精馏段1上部进料，叔丁醇在催化反应精馏段和催化反应提馏段反应，分解生成异丁烯和水，由塔顶的异丁烯出料管线5采出高纯度气相异丁烯，生成水由塔釜的生成水出料管线6采出。本实施例的叔丁醇转化率大于99.95、塔底生成水中叔丁醇含量始终低于0.01％，实测中塔底生成水组成见表2。
[0035]对比列1
[0036]与上述精本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叔丁醇脱水制备高纯度异丁烯之制备装置，本制备装置为精馏塔；其塔顶，设有采出气相高纯度异丁烯的异丁烯出料管线；其塔釜，设有生成水出料管线；其特征在于，其塔身内，由上至下包含有精馏段和提馏段；其塔身上，于精馏段和提馏段之间设有叔丁醇进料管线，精馏段上方连接有脱盐水进料管线；所述的精馏段和提馏段，均为装填设有催化剂金属丝网规整填料的反应塔段；所述的催化剂，为阳离子树脂催化剂。2.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述的催化剂金属丝网规整填料，包括若干层状布置的规整填料单元，每一规整填料单元为不锈钢波纹板和带有催化剂丝网交替排布构成，相邻单元间的不锈钢波纹板板体角度相交错排布。3.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：管秀明，张蕾，冯银鹏，赵青平，赵吉阳，孙明丽，王义成，于强，
申请(专利权)人：丹东明珠特种树脂有限公司，
类型：新型
国别省市：