TBA水合法年产3.2万吨异丁烯工艺设计(7)
2 工艺流程设计
2.1 工艺原理
叔丁醇制备异丁烯的方法，其中在至少一个反应器中，在80至150℃的温度下，在5至25Pa的压力下，在该反应器的固定床中布置的强酸性离子交换树脂上将叔丁醇裂解为异丁烯和水，并且随后分离该反应混合物。根据本发明该方法在反应器在假等温下实施。以这种方式可以降低所需的循环流体并因此明显降低设备成本。
2.2 生产过程
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[14]，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% [15]。
2.3 工艺流程叙述
叔丁醇法是采用混合C4烃中异丁烯水合制得的叔丁醇，在低于150℃条件下，通过强酸性离子交换树脂催化剂，脱水生成异丁烯，并对生成的异丁烯进行精馏提纯[16]。精馏提纯后异丁烯产品纯度可达99．95％17]。混合C4烃中异丁烯水合制得的粗叔丁醇，经过叔丁醇共沸精馏塔提浓后，进入叔丁醇反应精馏塔发生叔丁醇脱水反应，生成异丁烯含量较高的混合物，经加压、冷凝、干燥等工艺，进入异丁烯精馏塔进一步精馏提浓，得到含量高于99．5％的高纯度异丁烯[18]。
3 工艺计算
3.1设计基础数据
3.1.1物质性质数据
表3.1.1.1 物性数据表
序号 组份 分子式 分子量 常压沸点℃
5 叔丁醇
表3.1.1.2抽余 C4 原料组成
序号 组份 含量
合计 丙烷 0.095
丙烯 0.005
2-丁烷 7.42
丁烷 5.61
2-丁烯 22.11
异丁烯 42.88
顺-2丁烯 7.63
反-2丁烯 14.45
100
3.1.2 设计工艺条件与依据
1.设计任务：年产3.2万吨异丁烯工艺设计
2.采取连续的生产方式，则每小时生产异丁烯的能力为：
（按每年365天计算，工作8760小时，纯度为99%（w）
3. TBA制异丁烯，TBA转化率为 48%
4.工程总损失和机械损失为 1.2%，主要在水合反应器和分离塔中