本實(shí)用新型涉及一種由叔丁醇和甲醇作原料，生產(chǎn)甲基叔丁基醚(MTBE)的設(shè)備，特別是一種叔丁醇脫水制取高純異丁烯的裝置。

背景技術(shù)：
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目前，我國(guó)引進(jìn)的兩套異丁烷和丙烯共氧化技術(shù)裝置，配套MTBE裝置，規(guī)模都是75wt/a，而且流程是叔丁醇和甲醇共脫水工藝，即：叔丁醇和甲醇共同進(jìn)入串聯(lián)的兩個(gè)反應(yīng)器中，然后經(jīng)過汽提塔，精餾塔等5個(gè)分離裝置而最終制取純度不高(98％左右)的MTBE。這種工藝由于脫水反應(yīng)過程中生成水，與叔丁醇和甲醇混溶，而且與生成物MTBE也有一定溶解度，因此造成后續(xù)的分離和精餾階段極大的困難，勢(shì)必造成工藝流程復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、能源消耗高等先天缺陷。本實(shí)用新型既是新的由叔丁醇制取MTBE的核心技術(shù)，又是由叔丁醇制取高純異丁烯的新方法。

CN104478644A公開了一種由叔丁醇制取異丁烯的方法，但是該方法由于沒有設(shè)計(jì)生成物異丁烯，迅速離開催化劑的氣相通道，也沒有及時(shí)將氣相和液相分開，存在著叔丁醇不能完全轉(zhuǎn)化、剩余低濃度叔丁醇無法處理，浪費(fèi)資源等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型是根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)和引進(jìn)技術(shù)的缺陷和不足，而實(shí)用新型的叔丁醇單獨(dú)先行脫水制取高純度異丁烯的裝置和方法。這樣不僅使得MTBE裝置省去了大量的設(shè)備而簡(jiǎn)化了流程；還為由叔丁醇直接脫水制取高純異丁烯，并且叔丁醇近乎完全轉(zhuǎn)化異丁烯、產(chǎn)率接近理論值，脫掉的水近乎純凈，創(chuàng)造了一種新的制取高純異丁烯的裝置和方法。

傳統(tǒng)的方法和引進(jìn)的技術(shù)方法，是從叔丁醇和甲醇共脫水而制取MTBE，本實(shí)用新型是先由叔丁醇制取高純度異丁烯再與異丁烷和甲醇混合，制取MTBE。本實(shí)用新型工藝流程短，投資小，能耗低，生產(chǎn)成本低等諸多優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型也為叔丁醇制取高純異丁烯提供了新技術(shù)。

因此本實(shí)用新型給出了一種叔丁醇脫水制取高純異丁烯的裝置，所述裝置由除沫器、除液器、反應(yīng)段和提餾段組成，所述提餾段是由高效篩板或高效規(guī)整填料所構(gòu)成，其理論塔板數(shù)1≤n≤100，n為正整數(shù)，其材質(zhì)是不銹鋼波紋孔板或不銹鋼波紋絲網(wǎng)，所述反應(yīng)段是由模塊催化劑所構(gòu)成，該反應(yīng)段的氣相通道又與升氣管和脫水塔氣相通道空間連通，該反應(yīng)段的液相通道是由降液管和模塊催化劑所構(gòu)成，所述模塊催化劑中的活性催化劑是粒狀催化劑、柱狀催化劑、金屬氧化催化劑或者分子篩催化劑。

最好，所述反應(yīng)段的反應(yīng)層數(shù)n，為正整數(shù)，且1≤n≤100，每 層之間間距0.5-3米，優(yōu)選0.5-1米，每層催化劑高至少1米，每層反應(yīng)層下面有格柵13，格柵下面有，收集盤12，收集盤上升氣管7降液管8。

最好，最上層的反應(yīng)層上面是高效除液裝置和脫除霧沫夾帶作用的除霧器3，其上面有分布器11。

最好，所述裝置底部設(shè)有再沸器和液位，上部有氣相冷卻器、回流、回流泵等而形成外循環(huán)回路。

最好，所述的模塊催化劑由不銹鋼絲網(wǎng)包裹著的活性催化劑與不銹鋼波紋孔板或不銹鋼波紋絲網(wǎng)相間排列。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的叔丁醇脫水制取高純異丁烯的裝置的主視圖；

圖2為對(duì)本實(shí)用新型的圖1所示的叔丁醇脫水制取高純異丁烯的裝置的AA剖視圖；

圖3為對(duì)本實(shí)用新型的圖1所示的叔丁醇脫水制取高純異丁烯的裝置的BB剖視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、氣相出口；2、回流口；3、除沫器；4、降液器；5、進(jìn)料口；6、模塊催化劑；7、升氣管；8、降液管；9、氣相通道；10、塔盤；11、分布器；12、收集盤；13、格柵；14、液相出口

具體實(shí)施方式

1.由叔丁醇直接脫水制取高純異丁烯的裝置和方法。如圖1

2.本裝置是脫水反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部裝有模塊催化劑或其他催化劑，且有升氣管7、降液管8、氣相通道、分布器1、除沫器3、格柵13等塔內(nèi)件所構(gòu)成。

3.本實(shí)用新型所述的催化劑是模塊催化劑，也可以是柱狀、粒狀樹脂催化劑，或者分子篩催化劑、金屬氧化物催化劑。

4.本實(shí)用新型所述的催化劑床層可以是n層，n為正整數(shù)，1≤n≤20，優(yōu)選5≤n≤15，進(jìn)一步優(yōu)選8≤n≤12，每層催化劑的裝填高度至少為1米，優(yōu)選2-4米，每層催化劑之間設(shè)計(jì)有0.5-2米的間距，優(yōu)選0.5-1米間距。

5.本實(shí)用新型所述的催化劑床層，上部有分布管11，下部有收集盤，收集盤上有升氣管7和降液管8。

6.本實(shí)用新型所述的模塊催化劑是由不銹鋼絲網(wǎng)(見A-A圖)包裹著活性催化劑的幾何形狀物體和幾何形狀的不銹鋼波紋絲網(wǎng)或不銹鋼波紋孔板相間組成。在模塊催化劑的內(nèi)部也設(shè)計(jì)有氣相通道和液相通道，液相通道即是叔丁醇直接接觸活性催化劑而起到脫水的效果，脫水后所產(chǎn)生的異丁烯，在此條件下是氣相，而由模塊催化劑的內(nèi)部氣相通道，離開催化劑床層而進(jìn)入升氣管，進(jìn)入脫水塔的氣相通道直至氣相出口1。

7.本實(shí)用新型所述的叔丁醇原料是來自異丁烷和丙烯的共氧化單元， 其組成如下：

其他來源還有：碳四烯烴的水合反應(yīng)所產(chǎn)生的不同濃度的叔丁醇。

8.叔丁醇脫水反應(yīng)制取高純度異丁烯的操作條件為：

控制塔頂溫度0-150℃，優(yōu)選40-120℃，再優(yōu)選40-80℃

操作壓力：0-10.0Mpa優(yōu)選0.2-1.5Mpa再優(yōu)選0.5-1.0Mpa

9.脫水反應(yīng)器上有除沫器、降液器，下有提餾段，中間為脫水反應(yīng)段，提餾段溫度控制為80-200℃，優(yōu)選100-150℃

所述升氣管7的作用是使生成的異丁烯不再經(jīng)過催化劑床層，直接進(jìn)入反應(yīng)器氣相通道，降液管8是使未反應(yīng)的叔丁醇導(dǎo)入模塊催化劑床層，繼續(xù)脫水產(chǎn)生異丁烯，以此類推

實(shí)施實(shí)例：

實(shí)例1：控制塔頂操作壓力為0.7-0.75Mpa，控制塔頂溫度為40℃，反應(yīng)段溫度為40℃，塔底溫度為85℃，測(cè)得塔頂塔底氣相和液相中TBA接近0，塔頂異丁烯的含量為99.5％，說明TBA轉(zhuǎn)化率接近100％，選擇性為99.5％

實(shí)例2：控制塔頂操作壓力為0.7-0.75Mpa，控制塔頂溫度為42℃，反應(yīng)段溫度為85℃，塔底溫度為90℃，測(cè)量塔頂塔底氣相中和液相中TBA含量近乎0，塔頂異丁烯含量為99.5％，說明TBA轉(zhuǎn)化率近乎 100％，選擇性為99.5％

實(shí)例3：控制塔頂操作壓力為0.75-0.8Mpa控制塔頂溫度為42℃，反應(yīng)溫度為85℃，塔底溫度為90℃，測(cè)量塔頂氣相和塔底液相中TBA含量接近0，塔頂異丁烯含量為99.6％，說明TBA的轉(zhuǎn)化率近乎100％，選擇性為99.6％

實(shí)例4：控制塔頂操作壓力為0.75-0.8Mpa，控制塔頂溫度為45℃，反應(yīng)溫度90℃，塔底溫度為92℃，測(cè)量塔頂氣相和塔底液相TBA含量接近0，塔頂異丁烯含量為99.6％，說明TBA轉(zhuǎn)化率接近100％，選擇性為99.6％

實(shí)例5：控制塔頂操作壓力為0.75-0.75M pa，控制塔頂溫度為45℃，反應(yīng)溫度87℃，塔底溫度為92℃，測(cè)量塔頂氣相和塔底液相TBA含量接近0，塔頂異丁烯含量為99.6％，說明TBA轉(zhuǎn)化率接近100％，選擇性為99.6％。