[发明专利]二异丁烯的方法

说明书

发明领域

本发明涉及从异丁烯生产二异丁烯的方法。

发明背景

使用磺酸型离子交换树脂催化剂的烯烃如异丁烯的低聚反应在本领域是众所周知的。例如，美国专利号4,100,220描述了使用磺酸树脂催化剂和叔丁醇(TBA)提高选择性改性剂来生产二异丁烯(DIB)的异丁烯低聚反应。此外，美国专利号4,447,668公开了使用磺酸树脂催化剂A-15及以甲基叔丁基醚作为溶剂的异丁烯低聚反应。美国专利号5,877,372描述了使用磺酸树脂催化剂、TBA提高选择性改性剂和异辛烷为稀释剂的异丁烯选择性低聚反应。美国专利号6,376,731进一步公开了存在C₃-C₄烷烃稀释剂以提高低聚反应选择性和存在TBA以促进向DIB转化选择性的异丁烯低聚反应。

如美国专利号5,877,372和6,376,731所述，DIB产品可就这样使用或可加氢成异辛烷。DIB和异辛烷是可能的燃料调和组分。

在DIB生产中，已发现水最少化对减少有害的单元腐蚀和催化剂失活是必不可少的。但是，水通常会作为反应物杂质而进入反应区。一起送入的TBA的脱水反应也会产生水。由于异丁烯和/或TBA料流可循环回反应区，反应过程中水会累积致使可能发生不希望的腐蚀和催化剂失活。

上述方法已经述及DIB产物的纯化方法，但是没有一种方法能有效涉及水的有害作用。美国专利号6,863,778述及使用两个蒸馏塔将DIB与TBA分离的方法。DIB作为塔底物从第一蒸馏塔移出且未反应的C₄从塔顶移出。将含DIB/TBA共沸物的侧馏分送入第二蒸馏塔且将TBA作为塔底回收并循环回反应器。但是，本发明人发现，在使用侧馏分的方法中，水和TBA分布在塔顶馏出物与侧馏分之间，水极难从这两股料流中除去，因为水和TBA互溶，因此，这些料流中存在的至少1％TBA却足以使溶解其中的水不能用简单的滗析步骤除去。

美国专利号4,559,108教到了C₄烃进料的双蒸馏塔提纯工艺来产生纯异丁烯料流和包含叔丁醇和二异丁烯的高沸点组分料流的方法。但是没有分离TBA和DIB且也没有提及过程中的水。

总之，需要新的方法来通过异丁烯在磺酸型离子交换树脂催化剂上的低聚反应生产二异丁烯，特别是需要能在低聚反应器中限制水量的方法。

发明概述

本发明是生产二异丁烯的方法。所述方法包括首先使磺酸树脂与包含异丁烯和叔丁醇的反应进料接触，以生成包含二异丁烯、异丁烯、叔丁醇和水的产物料流，将所述产物料流蒸馏来生成包含水和异丁烯的第一塔顶料流及包含二异丁烯和叔丁醇的第一塔底料流。将水从所述第一塔顶料流中分离出来，得到的富异丁烯料流循环回反应步骤。将所述第一塔底料流蒸馏来生成包含二异丁烯的塔底产物料流和包含叔丁醇和二异丁烯的第二塔顶料流。

附图简介

图1是按先有技术的带有侧馏分的单蒸馏塔的示意流程图。

图2是本发明一个具体方案的示意流程图。

发明详述

本发明方法首先包括将异丁烯低聚来生成二异丁烯。本方法的反应步骤包括首先将磺酸树脂与包含异丁烯和叔丁醇的反应进料进行接触。磺酸树脂催化剂是众所周知的。磺酸树脂催化剂的商购实例包括Amberlyst A-15、Amberlyst A-35、Dowex 50、Duolite C20、LewatitK2431、Purolite CT175、Purolite CT275等。使用磺酸树脂催化剂进行的异丁烯低聚反应在本领域众所周知，并已描述在美国专利号4,100,220、4,447,668、5,877,372和6,376,731中。

若所提供的磺酸树脂催化剂是水湿形式的，则优选在异丁烯低聚之前将其干燥。干燥步骤可通过真空或加热的方式进行来除去树脂中的水，或者可将树脂与气体或溶剂接触来除水、或者可通过先将湿树脂与异丁烯在能有效使异丁烯与水反应生成叔丁醇的条件下进行接触的方法进行干燥。适宜的条件包括温度在35-100℃范围，优选40-80℃。适宜的压力包括足以维持液相的压力，优选50psig(0.45MPa)以上，最优选50-500psig(0.45-3.55MPa)。水与异丁烯的反应通过生成叔丁醇而有效干燥了湿磺酸树脂，叔丁醇与产物料流一起移出反应器。

若反应中使用水湿树脂，则优选干燥步骤在反应容器中进行，这样干燥和低聚步骤在同一反应器内以连续逐步方式进行。若树脂是通过先将湿树脂与异丁烯接触的方法进行干燥，则优选反应进料用于干燥和低聚反应两者之中。干燥步骤也看在另一个容器中进行，然后将干燥的磺酸树脂移送到低聚步骤的反应容器中。