TBA水合法年产3.2万吨异丁烯工艺设计(3)
1.1.3 异丁烷共氧化联产法 ---Halcon 共氧化法
在通过丙烯作为原料，使用氧化法生产环氧丙烷的时候，通常不是把丙烯直接氧化从而生成环氧丙烷，而是将异丁烷和丙烯进行共氧化反应，来降低反应的活化能，使得丙烯更容易变成环氧丙烷，同时还生成副产物叔丁醇。副产物叔丁醇再在活性氧化铝和磺酸以及离子交换树脂等催化剂的作用下脱水，从而生成异丁烯[5]。
这个方法有能耗较低、腐蚀性较小、技术比较先进成熟和生产成本较低等特点，美国 Halcon 公司曾经采用这个法进行生产异丁烯，采用铬 - 铝 - 铈催化剂放置于双管流化床内进行反应，反应的温度在 585℃ 左右，异丁烯单程转化率越为 50%-60% ，选择性约为 90% ； Arco 化学公司也有该技术的专利，并建造了8 万吨 / 年异丁烯的生产装置，它的工业化生产条件是反应温度为 150℃以及反应压力为 0.6898-1.3796MPa ，叔丁醇的转化率为 98% ，异丁烯的纯度为 99.97% 。但是受到环氧丙烷装置规模的限制，现在这个方法已经很少使用。
1.1.4叔丁醇脱水法
叔丁醇脱水法是在试验室中制备异丁烯最简单的方法。 再1968 年，德国研究并且开发成功用 40%-45% 硫酸从 C4 馏分中，通过生成叔丁醇的中间过程分离生产异丁烯的工艺技术，并建造生产装置投入生产。后来美国用自行研发并且开发的工艺，在制造环氧丙烷时联产大量的叔丁醇，从而使得为叔丁醇脱水打下了坚实的原料基础。在 1973 年前苏联将研究了很多年的离子交换树脂用于使得 C4 馏分中的异丁烯和水直接合成叔丁醇，从而使得叔丁醇新工艺应用在工业生产。现在，叔丁醇脱水法的典型工艺有这些， BASF 工艺、 Oxirane 工
艺以及日本的石油化学公司工BASF 工艺是通过利用 40%-50% 的硫酸对异丁烯的吸收速率远远要高于对正丁烯的吸收速率饿这一性质，将气相 C4 这部分馏分通入 40%-50% 的硫酸中，使得异丁烯水合从而生成叔丁醇，没有经过反应的 C4 组分则从吸收设备的底部逸出，然后含有叔丁醇的硫酸溶液经过真空蒸馏，就可得到含水量为 16%-18% 的叔丁醇。含水的叔丁醇经过脱气处理后，再在活性氧化铝催化剂作用下发生脱水反应，然后生产异丁烯，异丁烯产品的纯度可以达到 99.9% ，异丁烯的回收率为 90%-95% 。这个工艺的优点是产品的质量好，硫酸可以循环使用，缺点是对于设备的腐蚀严重。
Oxirane 工艺是由异丙烯出发，先进行氧化，使得它生成叔丁基过氧化氢与叔丁醇，叔丁基过氧化氢再和丙烯反应从而生成环氧丙烷与叔丁醇，叔丁醇再经过脱水生成异丁烯。
日本石油化学公司工艺是通过含有金属氯化物的盐酸溶液对异丁烯的吸收有比较高的选择性这一性质，使 得C4 馏分中的异丁烯水合，从而生成叔丁醇进入到溶液中然后和没有反应的 C4 组分进行分离。通过水合生成的叔丁醇根本不需要从反应混合物中分离出来，可以在原来的催化剂溶液中进行脱水反应从而生成异丁烯。这个方法的优点是异丁烯的回收率高，副产物比较少，产品质量比较好，异丁烯的纯度高达 99.93% ，催化剂溶液可以循环使用，并且可以使用丁二烯含量十分高（ 35% ）的 C4 馏分作为原料，不足的地方同样是对设备的腐蚀严重。
1.1.5 树脂水合脱水法
树脂脱水法来生产异丁烯的工艺技术是通过在阳离子交换树脂作用下，异丁烯催化水合从而生产叔丁醇，叔丁醇再通过强酸性离子交换树脂催化床层脱水，从而制得高纯度的异丁烯。这个方法的特点是水合和脱水都是使用阳离子交换树脂作为催化剂。异丁烯水合采用大孔磺酸阳离子交换树脂作为催化剂，操作压力为 1.6-2.0MPa ，反应温度 为80-90℃ ，所得产品的纯度达 99.9% 。由于这个方法流程简单，产品的质量高、污染比较小，投资比较省，基本没有设备腐蚀的问题，所以曾经一度具有很大的吸引力，十分引人重视。这个方法的不足之处是由于离子交换树脂在比较高温度下容易破碎，从而增大阻力，而且分散效果也随之变的不好，异丁烯的转化率也比较低（ 40%-50% ），且能耗也比较高，所以目前研究开发进展不大。