反应精馏塔中丁烯的异构化.pdf

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1、工业技术齐QI鲁LU石油PE化TR工OC，H2E0M11IC，A3L9(2TE)C：H12N4OL—O1G2Y6反应精馏塔中丁烯的异构化余盛仕(南京扬子石化炼化有限责任公司，江苏南京，210048)摘要分析丁烯一I／MTBE装置反应精馏塔'9q-烯的异构化现象，找出丁烯异构化的原因，提出在非临氢条件下顺2一丁烯、反2一丁烯异构为1一丁烯的可能性。关键词反应精馏塔丁烯异构化分析中图分类号：TE624．5文献标识码：B文章编号：1009—9859(2011)02—0124—03南京扬子石化炼化有限责任公司丁烯一l／华军等对正丁烯双键位

2、置异构催化剂研究进MTBE装置采用醚化反应与催化反应精馏技术。行了论述。王华军等对2一丁烯液态临氢异构反应精馏塔采用树脂捆包催化剂，醚化反应与反制1一丁烯进行了热力学分析。胡展等对丁烯应精馏合并的异丁烯转化率不小于99％，甲醇反临氢异构反应精馏建立了动态模型和开车过程模应选择性不小于99％，反应精馏塔顶得到异丁烯拟。但还没有在MTBE反应精馏塔进行顺2一丁不大于0．29％的碳四作为精制1一丁烯的原料。烯、反2一丁烯异构为1一丁烯的报道。2010年4月27日至6月24日期间，为保护反应精馏塔中捆包催化剂活性，反应精馏塔进行全回1正常

3、生产期间丁烯异构化流操作，产生了丁烯异构化的现象。在正常生产时，反应精馏塔进料丁烯流量与于在群等⋯研究发现醚后碳四中甲醇含量塔顶出料丁烯流量如表1所示，1一丁烯、顺2一小于1．5％时，如床层温度达到75℃以上，1一丁丁烯、反2一丁烯进出反应精馏塔的流量变化不烯异构化为顺2一丁烯、反2一丁烯较为明显。谭大，表明在正常生产时反应精馏塔中丁烯的异构奇群等探讨了在MTBE催化精馏塔连续生产化现象并不明显。过程中，当甲醇配比不足及温度较高时，产生l一丁烯异构化为顺2一丁烯、反2一丁烯的现象。王2全回流期间丁烯异构化现象表1反应精馏塔正常生产

4、压力温度与异构化的影响收稿日期：2011—02—28；修回日期：2011—05—06。作者简介：余盛仕(1971一)，四川省隆昌县人，工程师。1997年大连理工大学有机化工专业毕业，现为南京扬子石化炼化有限责任公司丁烯一l装置工艺技术主管。电话：025—58560302，E—mail：yssxsl@yahoo．coin．cn。第2期余盛仕．反应精馏塔中丁烯的异构化·125．MTBE反应精馏塔塔顶停车前压力温度与组一丁烯含量明显增加，顺2一丁烯、反2一丁烯含成如表2所示，反应精馏塔全回流期间压力温度量逐渐减少。全回流期间顺2一丁烯、

5、反2一丁烯与异构化关系如表3所示。表2、表3对比表明，异构为l一丁烯现象明显，但由于反应速率较低，经过长时间的全回流操作，反应精馏塔塔塔顶1达到平衡时间相对较长。表2反应精馏塔塔顶停车初期压力、温度与组成3丁烯异构化分析如表4所示，丁烯的异构化反应热并不大，反捆包树脂催化剂是大孔磺酸型阳离子交换树应温和。从表5看出，40—80℃时，Kl、比较脂催化剂，异构活性高，是一种广泛研究的丁烯异小，说明在这个条件下达到平衡时顺2一丁烯、反构催化剂J。2一丁烯的浓度要远高于1一丁烯浓度。1一丁烯、顺2一丁烯、反2一丁烯在催化剂作正常MTBE生

6、成中，反应精馏塔为下部塔进用下互相之间的异构化是可逆反应，三者在一定料，催化剂床层在上部塔，催化剂床层的1一丁烯条件下可以达到热力学平衡。3个不同的反应热浓度高于顺2一丁烯、反2一丁烯浓度，平衡向着及平衡常数分别见表4、表5。l一丁烯异构生成顺2一丁烯、反2一丁烯的方向移动。但由于温度不高，使异构化反应速率较低，表4丁烯异构的反应热kJ／mol异构化现象并不明显。但在全回流的情况下，反应精馏塔进行了充分的精制，催化剂床层上有12块塔板，可以形成较大的浓度梯度。1一丁烯为轻关键组分，而顺2一丁烯、反2一丁烯为重组分，可使催化剂床层中

7、1一丁烯浓度远低于顺2一丁烯、反2一丁烯浓度，使得催化剂床层的平衡向着顺2一丁烯、反2一丁烯异构为1一丁烯的方向移动。生成的l一丁烯为轻组分，可以通过精馏作用在塔顶进行富集，从而反应逐渐向着生成1．一丁烯的方向不断推动，突破热力学平衡限制，直至在催化剂床层顺2一注：l、、分别为反2一丁烯一1一丁烯、顺2一丁烯一l丁烯、反2一丁烯、1一丁烯这3种组分浓度达到一丁烯、反2一丁烯一顺2一丁烯的反应平衡常数。平衡。齐鲁石油化工·126·QILUPETROCHEMICALTECHNOLOGY2011年第39卷在MTBE反应精馏塔中，全回流时

8、顺反2一参考文献丁烯缓慢异构为l一丁烯，工业化意义不大。但[1]于在群，郝兴仁，蔡涛，等．MTBE生产过程中丁烯如果将催化剂改性及条件优化，如将进料位置及一1的异构化．浙江化工，2002(4)：10一I1．塔板做调整，催化剂床层上设置足够的塔板，提