[发明专利]一种MTBE裂解制取高纯度异丁烯的工艺及装置

说明书

本发明公开了一种MTBE裂解制取高纯度异丁烯的工艺及装置，包括依次连接的MTBE脱轻塔、MTBE脱重塔、裂解反应器、气液分离罐、气相水洗塔、产气缓冲罐、异丁烯中间罐、液相水洗塔、异丁烯脱轻塔；气液分离罐液相出口依次连接甲醇脱轻塔、甲醇精制塔；气相及液相水洗塔的出水口均与甲醇脱水塔相连接。本发明，增设异丁烯液相水洗塔，将异丁烯中的杂质最大限度脱除，异丁烯纯度提高至99.99％；增设甲醇精制塔，提高产物利用率；工艺中的水可循环利用，减少废水排出；换热器可利用余热，去掉了异丁烯脱重塔，总能耗节约10％以上。

技术领域

本发明涉及一种MTBE裂解制取高纯度异丁烯的工艺及装置，属于化工领域。

背景技术

异丁烯，又称2-甲基丙烯，是一种重要的化工原料，用于合成聚异丁烯橡胶、丁基橡胶、异戊二烯的主要单体，也广泛用作医药、农药、抗氧剂、合成高级润滑油、汽油添加剂和其他精细化工产品的原料。工业上,异丁烯几乎都是由炼厂气和裂解C4馏分中获得。炼厂气中异丁烯的含量一般为5％～12％,裂解C4馏分中一般为20％～30％。少数情况下用氧化铬－氧化铝催化剂由异丁烷催化脱氢而制得。以丙烯和异丁烷为原料用共氧化法生产环氧丙烷时，异丁烯其是联产物。但是随着精细化工的不断发展，对异丁烯的质量要求越来越高，上述工业生产异丁烯的方法很难达到异丁烯要求的质量，尤其是纯度方面。

现阶段制备高纯度异丁烯的工艺大多采用一反六塔流程(一具反应器、一具冷却吸收塔、五具精馏塔)或一反五塔流程(一具反应器、一具冷却吸收塔、四具精馏塔)。以一反六塔流程为例来说明其工艺原理：来自罐区的原料MTBE经原料泵加压后送入醚处理塔，在醚处理塔中MTBE汽化，从塔顶脱除碳四等轻组分；从塔底排出异丁烯的低聚物等重组分；轻组分从醚处理塔顶馏出经醚处理塔冷凝冷却器冷却后进入醚处理塔回流罐，冷凝液经醚处理塔回流泵加压后打入醚处理塔顶作回流，不凝气从醚处理塔顶回流罐顶排出装置；塔底重组分直接排出装置。脱重、脱轻精制后纯度较高的MTBE从醚处理塔侧线采出，经使用导热油加热的原料预热器预热，再经过使用导热油加热的原料过热器，使其汽化后进入充满催化剂的反应器，在反应器中MTBE裂解为异丁烯和甲醇。反应器出口的高温反应生成物进入冷却塔吸收。冷却吸收塔采用来自甲醇脱水塔底并经冷却器冷却后的工艺水用泵加压后打入冷却吸收塔顶作吸收剂，系统内的吸收剂因消耗而减少时，由生活水来补充，冷却吸收塔底甲醇水溶液用吸收塔循环泵抽出，少部分送入甲醇脱水塔进行甲醇和水的分离，大部分经冷却器冷却后作回流；尾气从冷却吸收塔顶馏出进入产气缓冲罐，产气缓冲罐中气体经产气压缩机压缩加压，送入冷却器冷却为液相(粗异丁烯)，该液相粗异丁烯进入中间罐贮存，粗异丁烯中的凝结水从罐底水包切除。来自冷却吸收塔底的甲醇水溶液进入甲醇脱水塔进行分离，甲醇脱水塔底的工艺水经泵加压和冷却器冷却后送入冷却吸收塔顶作为吸收剂；粗甲醇从塔顶馏出，经塔顶冷却器冷却后进入回流罐，回流罐中的粗甲醇经泵加压后部分作为回流，部分送往甲醇脱轻塔进行精制。来自甲醇脱水塔回流罐的粗甲醇进入甲醇脱轻塔，从塔顶脱除其中的MTBE等轻组分，冷却后进入回流罐，回流罐中的MTBE等轻组分用泵加压后部分作为回流，部分和醚处理塔精制后的MTBE混合后进入裂解反应器；塔底为成品甲醇送出装置。来自异丁烯中间罐的粗异丁烯，用泵加压后进入异丁烯脱重塔，塔顶为微量的水和异丁烯经冷却器冷却后进入回流罐，回流罐中物料经泵加压后部分作为异丁烯脱重塔的回流，部分送入异丁烯脱轻塔；塔底为异丁烯的低聚物等重组分直接送出装置。来自异丁烯脱重塔回流罐的物料进入异丁烯脱轻塔，从塔顶馏出二甲醚和微量水等轻组分经冷却器冷却后进入回流罐，回流罐中物料经泵加压后作为回流使用；塔底为成品异丁烯送出装置。

现存的MTBE裂解法制备的异丁烯的纯度只能达到99.4～99.7％，异丁烯的纯度还有待提高，能耗较大，所以MTBE裂解工艺急需改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种MTBE裂解制取高纯度异丁烯的工艺及装置，可以更好的除去了异丁烯中的重组分，使异丁烯纯度达到99.99％；此外，还可以减少能耗，提高产物的利用率，而减少废水的排出，增强环境友好性。