[发明专利]以混合C4馏分为原料的二异丁烯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及以混合C4馏分为原料的二异丁烯的制造方法，进一步详细而言，涉及如下方法：通过使混合C4馏分与固体酸催化剂、优选为二氧化硅-氧化铝催化剂接触，以一阶段反应来进行异丁烯的低聚物化反应后，实施蒸馏操作，以高反应选择率制造附加价值高的高纯度二异丁烯。

背景技术

已知异丁烯的二聚体即二异丁烯（以下有时简称为“DIB”。）作为羰基合成醇（oxoalcohol）的原料、异壬酸的原料、对辛基苯酚的原料、橡胶赋粘剂的原料、表面活性剂的原料以及汽油燃料添加剂、橡胶助剂（rubber chemicals）等是有用的。

作为二异丁烯的制造方法，一般来说，使利用FCC（流化催化裂化）或乙烯生产设备（ethylene production plant）生成的C4馏分中的异丁烯选择性地与硫酸反应而以硫酸异丁酯的形式从1-丁烯、2-丁烯、丁烷等中分离，其后通过加热分解而得到二异丁烯。或者，将C4馏分中的异丁烯制成MTBE（甲基叔丁基醚）、TBA（叔丁醇）后，分解并进行二聚化，得到二异丁烯。

前者除了目标二异丁烯以外，还大量生成三聚体、四聚体以上的低聚物，DIB的反应选择性低，而且还需要昂贵的耐腐蚀材料。进而，两者均存在反应工序多而繁杂的问题。

另一方面，专利文献1中公开了异丁烯的低聚物化法的技术，其使用酸性离子交换体的一部分质子被置换成金属离子且具有磺酸基的酸性离子交换树脂。该技术中，能够以C4混合馏分为原料来获得高纯度的二异丁烯，但仅公开了异丁烯为低转化率的成果，此外，低聚物化催化剂与二氧化硅-氧化铝催化剂是完全不同的催化剂。

另外，专利文献2中公开了烯烃类低聚物化方法的技术，其使用二氧化硅-氧化铝催化剂，能够制造燃料、例如汽油和/或煤油/轻油。该技术中，以C4混合馏分为原料而实现了异丁烯转化率90%以上或者1-丁烯转化率90%、2-丁烯转化率80%左右的低聚物化，目标物是C5以上的聚合物产物（没有记载二异丁烯的纯度）。另外，实施例中的异丁烯的转化率为97~100%，在异丁烯的转化率极高的区域内进行反应。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-123714号公报

专利文献2：日本特开2006-28519号公报。

发明内容

发明要解决的问题

本发明是在这种情况下进行的，其目的在于，提供通过使混合C4馏分接触聚合催化剂，以一阶段反应来进行异丁烯的低聚物化反应，从而以高反应选择率制造高纯度的DIB的方法。

解决问题的技术手段

本发明人等为了实现前述目的而重复进行了深入研究，结果得到了下述见解。

发现了：在使用固体酸催化剂、优选为二氧化硅-氧化铝催化剂来作为低聚物化催化剂，并使其接触混合C4馏分时，通过将混合C4馏分中的异丁烯的转化率控制在规定范围内，能够以高反应选择率获得DIB，而且，通过对反应产物实施特定的蒸馏操作，能够获得高纯度的DIB。

本发明是基于所述见解而完成的。

即本发明提供以下方案：

[1] 二异丁烯的制造方法，其特征在于，其是通过使作为原料的混合C4馏分接触固体酸催化剂来制造二异丁烯的方法，包括以下工序：

（a）异丁烯的低聚物化反应工序；

（b）对未反应的C4馏分和包含生成的C8馏分的低聚物馏分进行蒸馏分离的工序；以及

（c）对C8馏分中的二异丁烯进行蒸馏纯化的工序，

且在前述（a）工序中，将混合C4馏分中的异丁烯的转化率控制在60~95%的范围内，

[2] 根据上述[1]所述的二异丁烯的制造方法，其中，固体酸催化剂为二氧化硅-氧化铝催化剂，

[3] 根据上述[1]或[2]所述的二异丁烯的制造方法，其中，在（a）工序中，异丁烯的低聚物化反应工序的反应条件如下：混合C4馏分相对于固体酸催化剂的WHSV（平均1小时的相对于催化剂质量的供给原料质量）为0.1~5hr^-1、反应温度为150℃以下以及反应压力为0.2MPa以上且是原料能够液化的压力，以及

[4] 根据上述[1]~[3]中任一项所述的二异丁烯的制造方法，其中，在（c）对C8馏分中的二异丁烯进行蒸馏纯化的工序中，得到C4馏分的含量为1质量%以下、纯度为95质量%以上的二异丁烯。

发明效果