[实用新型]催化精馏塔和深脱除异丁烯之高纯度MTBE制备系统

说明书

本专利申请提供了一种催化精馏塔和深脱除异丁烯之高纯度MTBE制备系统。其中的催化精馏塔，塔内设有汽液分流器，汽液分流器上方设置催化蒸馏部、下方由中间的纵向隔板分隔成MTBE精馏区和粗品区，上游反应产物物流接入MTBE精馏区中部，MTBE精馏区塔底为高纯度MTBE出料管路。所述的深脱除异丁烯之高纯度MTBE制备系统，包括上述催化精馏塔和催化精馏塔上游的以工业混合碳四和甲醇为原料制备MTBE的醚化反应器。本技术方案通过共沸精馏和催化精馏的结构耦合，实现了高效脱除异丁烯的同时获得高纯度品质MTBE制品，且具有缩短工艺流程、简化系统组成的突出技术优点。

技术领域

本专利申请涉及石油化工领域制备装置及装置系统，尤其涉及内部一体实施催化制备反应和蒸馏分离的催化精馏塔和含该塔组成的制备工艺系统。

背景技术

以工业碳四与甲醇醚化反应制备MTBE为例进行说明。

继《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》的推广实施，意味着MTBE将不能作为汽油添加组份、面临禁用的境地。除作为汽油添加组份的应用之外，MTBE还是一种重要的化工原料，但作为化工原料时，对其纯度要求较高，而作为汽油添加组份的纯度是达不到化工原料的应用要求的。其原因在于，醚化制备MTBE中会产生MSBE等副产物杂质，由于MSBE杂质与MTBE沸点非常接近，沸点仅有3.8℃之差，给MTBE提纯带来很大工艺难度，且能耗也高。

MTBE生产制备存在的另一技术意义在于它是脱除混合碳四馏分中异丁烯、且使丁烯-1组份损失量最小的工艺方法。丁烯-1是一种重要的基础化工原料，主要用于合成仲丁醇、脱氢制丁二烯，工业碳四是提供丁烯-1的主要资源。工业碳四馏分中，除含有丁烯-1，还主要有顺2-丁烯、反2-丁烯、异丁烯、正丁烷、异丁烷等组份，由于丁烯-1与异丁烯沸点极为接近，采用常规的精馏工艺无法使二者分离出来，而MTBE的合成就成为碳四中分离出异丁烯馏分、且避免丁烯-1损失的一种实用可行的技术工艺方法。

但，目前MTBE的制备工艺方法存在不可忽视的技术问题：以追求高纯度MTBE品质为目标，其异丁烯转化率偏低，无法满足工业碳四作为丁烯原料供给时对异丁烯含量的指标要求；而以深度脱除工业碳四中异丁烯为技术目标，则制备的MTBE纯度就难以达到作为化工原料的纯度指标。现有的MTBE制备工艺技术手段不能兼顾两方面技术要求，即使是实现其中一方面技术要求，也会造成工艺复杂、系统流程长、设备组成多、运行能耗高的技术现状。

发明内容

本专利申请的发明目的在于应用异丁烯醚化/MTBE制备手段，缩短工艺流程、简化系统组成，实现从工业混合碳四的馏分中高效脱除异丁烯的同时获得高纯度品质MTBE产品，提供一种催化精馏塔和深脱除异丁烯之高纯度MTBE制备系统。

本专利申请提供的催化精馏塔技术方案，其主要技术内容是：一种催化精馏塔，塔内设有催化蒸馏部，其特征在于，塔内还设有汽液分流器，所述的催化蒸馏部为设置于汽液分流器上方的塔内总成，汽液分流器下方的塔体中，由中间的纵向隔板分隔成经汽液分流器与上方塔体汽相相通的MTBE精馏区和经汽液分流器承接上方液相的粗品区，上游反应产物物流经进料管路接入MTBE精馏区中部，MTBE精馏区塔底设有MTBE出料管路，粗品区塔底设有副产物分离物流出料管路，塔顶设有剩余物料输出管路。

上述整体技术方案的之一优选项，所述的MTBE精馏区和粗品区中设有板式精馏总成或填料式精馏总成。

上述整体技术方案的之一优选项，为给所述的MTBE精馏区和粗品区提供所需运行热量，MTBE精馏区和粗品区底部均设有再沸器外环通路。

上述整体技术方案的之一优选项，所述的催化蒸馏部，由下至上包括有提馏段、反应段和精馏段，其中的反应段中设有规整填料催化剂或颗粒散装催化剂。