高纯度异丁烯生产综述_李宁

高纯度异丁烯生产综述

李 宁1，2，仇汝臣1

（1.青岛科技大学化学化工学院，山东青岛 266061；2.东营市技师学院，山东东营 257091）

摘 要 近年来，随着化学工业的迅速发展，高纯度异丁烯已成为聚合生产丁基橡胶的重要单体之一，文章主要是针对国内外现行的异丁烯生产技术进行介绍，并分析了每个工艺的优缺点，提出新型的生产工艺设计。

关键词 异丁烯；丁烯异构；反应精馏；萃取精馏

中图分类号：TQ22 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0037-01

1 异丁烯的性质及用途

异丁烯（isobutene），又称作2-甲基-1-丙烯或2-甲基丙

烯，分子量为56.11，分子式为（CH

3）

2

C=CH

2

。性质活泼，体积

爆炸极限为1.8%-9.6%，沸点为-6.90℃，临界温度为144.9℃，临界压力为3.99 MPa。

主要是被用作生产叔丁胺、叔丁醇、甲基丙烯酸甲酯（MMA）及叔丁基取代酚类（如叔丁基苯酚）异戊二烯等化工产品，而且用它还可以与异戊二烯物质进行进一步的反应并生产丁基橡胶。

2 异丁烯的发展前景

对于高纯度异丁烯也可用于生产二聚异丁烯、三聚异丁烯、聚异丁烯等产品。其下游产品主要有丁基橡胶、高活性聚异丁烯与甲基丙烯酸甲酯。

2.1 丁基橡胶

目前来说，最为广泛的用途即为生产轮胎及电线的电缆。由于在轮胎的生产工艺中添加丁基橡胶，能使制得的轮胎不仅气密性良好，更重要的是它表面的磨损非常均匀，而且可以承受200℃左右的高温，使得使用寿命变长，因此，在轮胎的加工工艺中，丁基橡胶扮演了越来越重要角色。

2.2 高活性聚异丁烯（HRPIB）

高活性聚异丁烯是指平均相对分子量在500～5000之间，并且含有的α双键分子比例高于60%的产品。此类物质不仅具有高活性，而且在不加促进剂的前提下可直接引入其他的活性基团，从而制得性能优异衍生物产品。

3 高纯度异丁烯的生产工艺现状

在工业生产上，主要是通过抽余碳四馏分来获得高纯度异丁烯。目前来说生产异丁烯的工艺主要有以下几种方法。

3.1 硫酸萃取法

在异丁烯提纯方法中最早使用的是硫酸萃取法，其流程为：将抽余碳四与50%的硫酸混合后，在50℃和1216 kPa的操作条件下反应并最终进入分离器分离；然而硫酸叔丁酯以及叔丁醇的混合物均处于分离器的下层位置，经过闪蒸后即到达分解塔，在分解塔中硫酸叔丁酯则被分解成为叔丁醇及硫酸，硫酸又被输送回至反应器内部，而叔丁醇则又被分解作为异丁烯和水；最终在塔顶得到纯异丁烯。综合来看，此法的优点为能耗低，纯度高以及回收率好，但是存在的缺点为设备腐蚀严重，并能产生大量废水。

3.2 甲醇醚化-裂解法

目前在我国通常采用内醚化-裂解方法来生产高纯度的异丁烯，包括以下的流程：1）将抽余碳四馏分和甲醇充分混合后输入到反应器内，在反应器中与强酸性的阳离子树脂进行反应；2）抽余碳四中的异丁烯与甲醇进行反应后便生成了甲基叔丁基醚（MTBE）并最终从反应物分离出来；3）把提纯后的MTBE注入至裂解反应器中；4）经过裂解后所生成异丁烯以及甲醇等产物，通过一系列的精馏塔及水洗塔，脱除残留的甲醇、未参与反应的MTBE及副反应产物并得到最终产品异丁烯。

此方法所存在的缺点即是副反应多，因此在工艺生产中存在大量的分离设备，使生产流程变得复杂，生产投资和能量消耗都普遍较高，生产的经济性变差。

3.3 水合—脱水法

水合—脱水法则是利用到异丁烯在酸的催化作用下的水合及脱水反应，主要包括以下几个步骤：1）将抽余碳四馏分和水充分混合后注入水合反应器，异丁烯与水反应后则生成叔丁醇并从抽余碳四中分离出来；2）将提纯后的叔丁醇注入裂解反应器中，叔丁醇则裂解生成异丁烯与水；3）将反应产物注入萃取塔并分离出未参与反应的叔丁醇，最终得到异丁烯产品。

水合法没有腐蚀性、投资成本低以及环境污染小。但是，在水合－脱水反应中应用的催化剂在高温下强度低，易破碎。因此，如何才能优良活性的催化剂，且设计出合理有效反应器是工艺生产上的技术重点及难点。

3.4 丁烷脱氢法

通常，丁烷脱氢法可分作正丁烷脱氢及异丁烷脱氢两种方法。异丁烷脱氢法主要是由脱氢、催化剂再生及产品分离几个部分组成，该工艺的操作条件为：592-687℃的操作温度，33-49 kPa的反应压力，应用含有氧化铬的氧化铝作为催化剂，异丁烷可达到61%的单程转化率，90%-92%的选择性。在美国生产异丁烯的最主要的方法即丁烷脱氢法，可是相比较而主，因异丁烷来源少，所以不采用异丁烷脱氢工艺。

3.5 分子筛法

目前应用较新的丁烯分离技术是分子筛法，它可以快速、直接地从1-丁烯及异丁烯的混合物中得到异丁烯的纯度为99%以及l-丁烯的纯度为99.2%以上，因此，发展前景良好。只是，现行的UOP公司及UCC公司都处于研发阶段，并未转入工业规模化生产阶段。

3.6 异构反应精馏法

由于抽余碳四中异丁烯与l-丁烯的相对挥发度比仅为1.01，采用普通的精馏方法分离，效果不佳。而异构反应精馏法与普通精馏法的不同则在于前者是先将抽余碳四中的1-丁烯组分转化为较高沸点的2-丁烯组分，而后再采用普通精馏的方法对异丁烯与2-丁烯进行分离，最终达到对异丁烯提纯的目的。由于丁烯异构反应在温度较低的条件下就能达到较高转化率及较优选择性，因此此种方法具有了流程简单易行，且不含化学反应，所得的产品质优价廉。

综上所述，近年来已将碳四分离技术作为研究的热点，并

（下转第17页）

7）商品编码：①电脑大类：类别编号：BJ，类别名称：笔记本类。类别编号：TS，类别名称：台式机类。②电脑配件大类：类别编号：EJ，类别名称：耳机。类别编号：DB，类别名称：电脑包。③商品具体编号：大类：电脑类，小类：BJ 笔记本类，型号：BJ0001，BJ0002， BJ00033.3 逻辑模型设计（关系模型）

1）供应商信息表（Vendors）供应商（供应商编号，供应商名称，联系人）：

中文字段名：供应商编号，英文字段名：Vno，字段类型：Char，长度：3

中文字段名：供应商名称，英文字段名：Vname，字段类型：Char，长度：30

中文字段名：联系人，英文字段名：Vperson，字段类型：Char，长度：10

2）商品信息表（Goods）商品（商品编号，商品名称，供应商编号）：

中文字段名：供应商编号，英文字段名：Vno，字段类型：Char，长度：3

中文字段名：供应商名称，英文字段名：VVname，字段类型：Char，长度：30

中文字段名：供应商编号，英文字段名：Vno，字段类型：Char，长度：3

3）员工信息表（Employees）员工（员工编号，员工姓名，性别，所在部门，职位）

中文字段名：员工编号，英文字段名：Eno，字段类型：Char，长度：5

中文字段名：员工姓名，英文字段名：Ename，字段类型：Char，长度：10

中文字段名：性别，英文字段名：Esex，字段类型：Char，长度：2

中文字段名：所在部门，英文字段名：Eapt，字段类型：Int，长度：6

中文字段名：职位，英文字段名：Position，字段类型：Int，长度：4

4 结束语

电脑销售系统，如今已成为市场营销的支撑架构。在管理信息的理论和方法指导下，数据库技术支持下完成。业务操作简单，成功率高，是管理工作向一个新的层次迈进。参考文献

[1]龙马工作室.ASP＋Access组建动态网站[M].[2]黄梯云.管理信息系统（第四版）[M].[3]刘好增.ASP动态网站开发实践教程[M]. 作者简介

王冉（1982-），女，山东济南人，助教，硕士学位，研究方向：计算机科学与技术。市场的需要与发展促使自动化与IT 平台不断融合，而电子商务的不断融入也正在加快此过程的发展脚步，多媒体技术以及因特网技术亦在自动化中有着极其广阔的发展空间。作为企业管理人员不但要借助科学的浏览器来存取企业的人事与财务数据，同时还应该对现阶段企业的生产过程进行全方位多角度监控，第一时间熟悉企业的生产信息。随着虚拟现实技术以及视频技术的不断发展，将对企业自动化系统以及设计生产产生影响，而相关的通讯能力以及软件结构亦要不断强化。参考文献

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有多篇论文、专利报道。通过与醚化裂解法和水合脱水法进行比较，异构反应精馏法具有设备设计、操作成本及中间产物少等明显的优势。参考文献

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条件要求比较小，均可稳定的在高温高压等情况下运行。3 结论

本文通过对天然气流量仪表如何选择以及几种主要的流量仪表的介绍，我们要实事求是的做出合理的选择。避免因对天然气流量仪表的选择不当，造成我们接下来的工作不能顺利进行。因此，我们一定要有谨慎的态度去选择天然气流量仪表，为我国天然气行业有一个更好的发展做出自己的努力，在不破坏环境的条件下，促进我国经济建设的发展。希望可以在不断

提升天然气计量精度的同时，促进我国天然气行业的健康发展。参考文献

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