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异丁烯的几种生产工艺
来源: | 作者:Eva | 发布时间: 2022-05-07 | 535 次浏览 | 分享到:

异丁烯是一种可燃气体,在使用和保存时要确保有良好的通风,同时避免与具有氧化性或含双键的物质接触。异丁烯是羧基和羟基的良好保护试剂,可与烯酮发生光化学环加成反应、酸催化环加成反应,也可发生烷基化反应和卡宾反应。接下来中炼能源来跟大家详细说一说异丁烯的生产工艺

保护基

异丁烯广泛用于保护羧酸生成对应的叔丁基酯,脂肪酸、芳香酸以及氮保护的氨基酸等酸都可以被异丁烯保护。有空间位阻的叔丁基酯难发生皂化反应,但在酸催化下却可发生水解。

酸催化下异丁烯可以与一系列的醇和酚反应得到相应的叔丁基醚。叔丁基醚对大多数试剂都很稳定,但是遇到强酸时则会分解。炔丙基醇、甾族醇以及酚都可以被异丁烯保护, 而且它还可以保护缬氨酸与丝氨酸的衍生物以及酪氨酸中的羟基。

光照条件下的环加成反应 

异丁烯可广泛用来与烯酮发生环加成,弱质子化的异丁烯经常会发生立体选择性的环加成。环己烯酮、 环戊烯酮以及带有官能团的烯酮都可以与异 丁烯发生环加成。异丁烯参与的Paterno-Buchi环加成能得到各种不同的环氧烷烃。

成烯反应

Lewis酸存在时异丁烯可以与各种烷氧基醛、二烷基胺醛、卤代醛以及乙烯基亚砜等发生反应得到烯。手性的有机铝和有机钛试剂在异丁烯与活泼醛的反应中可以使反应高产率的得到异构化产物。

其它酸催化的环加成

异丁烯在三氟化硼的催化下可以通过 [2+2] 环加成反应得到吡喃盐和环氧烷烃,而通过 Diels-Alder反应也可以得到 3,4-二氢吡喃。异丁烯也可与噻蒽的高氯酸盐发生环加成反应。

甲基叔丁基醚MTBE裂解法

甲基叔丁基醚(MTBE)裂解制异丁烯是20世纪70年代末期研究开发成功的一种生产异丁烯的重要方法。和其它方法相比,该技术具有对设备无腐蚀,对环境无污染,工艺流程合理,操作条件缓和,能耗低,产品纯度高,装置规模灵活性大,可以根据市场需求生产MTBE或异丁烯等特点,自开发成功至今一直是国内外生产异丁烯最主要的方法之一。

20世纪80年代后期,新建的异丁烯生产装置也大都采用MTBE裂解工艺。如Huels公司于1989年建成一套生产能力10万t/a的异丁烯生产装置;Exxon于1986年在Baton Rouge 的丁基橡胶厂建成6.0万t/a的异丁烯装置,该公司于1989年又在英国的合资丁基橡胶厂建成6.5万t/a的异丁烯生产装置;匈牙利Tifo建的分别用于生产弹性体和MMA的两套MTBE裂解生产异丁烯的装置;日本住友化学公司于1990年建成3.0万t/a MTBE裂解生产异丁烯生产装置。

1984年又在Chiba建成5.1万t/a异丁烯生产装置;韩国大林工业公司于1990年采用Snam公司的技术建成用于生产丁基橡胶和MMA的异丁烯装置,三星公司于1992年在南韩建成3.1万t/a异丁烯生产装置等。1998年Savla Chemical Ltd. (SCL) 采用环境友好的MTBE裂解法建成一套4500t/a的异丁烯生产装置,产品主要用于生产家用化学品、抗氧剂和药品。SNAM、IFP、CR&L、住友以及Huls-U0P等公司均拥有自己的MTBE裂解生产异丁烯生产技术。

我国吉化锦江油化厂于1992年采用北京燕山石化公司研究院的技术建成了我国第一套MTBE裂解制异丁烯装置,当时装置规模为2000t/a,1999 年燕山石化公司橡胶厂用研究院技术建成3.5万t/a生产装置,产品主要用于生产丁基橡甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法是指在液相条件下,采用大孔强酸性离子交换树脂作催化剂,含异丁烯的C4馏分与甲醇进行选择性反应生产甲基叔丁基醚(MTBE), 异丁烯转化率超过99. 99%, 然后,MTBE再裂解生成异丁烯的工艺方法。它包括甲基叔丁基醚的合成和甲基叔丁基醚的裂解两个过程。

异丁烷脱氢法

该法是一种富有竞争性的异丁烯生产工艺路线。它是利用油田气中含有的20%-40%的异丁烷,经脱异丁烷塔分离后,塔顶出来的异丁烷进入脱氢装置转化为目的产物异丁烯。如仅为了取得化工原料,则所得异丁烯可以直接利用。如果要得到高纯度的产品,则可异丁烯进入MTBE合成装置,塔底流出的正丁烷进入异构化装置,异构化产物返回脱异丁烷塔,再返回脱氢装置,制得异丁烯,这样,C4烷烃资源得到充分利用,因而或得许多生产者的青睐。技术的关键是要有优良的催化剂。异丁烷脱氢是一个较强的吸热过程,受动力学控制,高温有利于提高收率,但高温下催化剂易于失活:较低的氢压对脱氢有利,但实际操作中为抑制结焦和清除积炭又需要临氢环境,故实现该过程有一定的难度。目前国外已经开发的工业化技术有UOP公司的0leflex工艺、Lummus公司的Catofin工艺、Phillips公司的STAR工艺、Snamprogetti公司的FBD-4工艺、Linde公司的Linde工艺。

UOP公司异丁烷脱氢生产异丁烯的工艺包括反应、催化剂连续再生以及产品回收三部分,使用的催化剂是以铂为主的多金属,并以球形氧化铝为载体。该法可使异丁烷转化为异丁烯的总选择性达到91%-93% (mol) 。前苏联采用铝铬酸催化剂沸腾床进行异丁烷(以及正丁烷或异丁烷和正丁烷的混合物)脱氢,该法效果好,异丁烷的转化率为50%-55%,转化为异丁烯的选择性为82%-86%。

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