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

背景技術：
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目前，我國引進的兩套異丁烷和丙烯共氧化技術裝置，配套MTBE裝置，規模都是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入串聯的兩個反應器中，然后經過汽提塔，精餾塔等5個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，因此造成后續的分離和精餾階段極大的困難，勢必造成工藝流程復雜、生產成本高、能源消耗高等先天缺陷。本實用新型既是新的由叔丁醇制取MTBE的核心技術，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計生成物異丁烯，迅速離開催化劑的氣相通道，也沒有及時將氣相和液相分開，存在著叔丁醇不能完全轉化、剩余低濃度叔丁醇無法處理，浪費資源等缺陷。

技術實現要素：
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本實用新型是根據現有的技術和引進技術的缺陷和不足，而實用新型的叔丁醇單獨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備而簡化了流程；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化異丁烯、產率接近理論值，脫掉的水近乎純凈，創造了一種新的制取高純異丁烯的裝置和方法。

傳統的方法和引進的技術方法，是從叔丁醇和甲醇共脫水而制取MTBE，本實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。本實用新型工藝流程短，投資小，能耗低，生產成本低等諸多優勢。本實用新型也為叔丁醇制取高純異丁烯提供了新技術。

因此本實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、反應段和提餾段組成，所述提餾段是由高效篩板或高效規整填料所構成，其理論塔板數1≤n≤100，n為正整數，其材質是不銹鋼波紋孔板或不銹鋼波紋絲網，所述反應段是由模塊催化劑所構成，該反應段的氣相通道又與升氣管和脫水塔氣相通道空間連通，該反應段的液相通道是由降液管和模塊催化劑所構成，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，所述反應段的反應層數n，為正整數，且1≤n≤100，每 層之間間距0.5-3米，優選0.5-1米，每層催化劑高至少1米，每層反應層下面有格柵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回路。

最好，所述的模塊催化劑由不銹鋼絲網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相間排列。

附圖說明

圖1為本實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為對本實用新型的圖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為對本實用新型的圖1所示的叔丁醇脫水制取高純異丁烯的裝置的BB剖視圖。

附圖標記說明：

1、氣相出口；2、回流口；3、除沫器；4、降液器；5、進料口；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.本裝置是脫水反應塔結構，內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等塔內件所構成。

3.本實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.本實用新型所述的催化劑床層可以是n層，n為正整數，1≤n≤20，優選5≤n≤15，進一步優選8≤n≤12，每層催化劑的裝填高度至少為1米，優選2-4米，每層催化劑之間設計有0.5-2米的間距，優選0.5-1米間距。

5.本實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.本實用新型所述的模塊催化劑是由不銹鋼絲網(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或不銹鋼波紋孔板相間組成。在模塊催化劑的內部也設計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，脫水后所產生的異丁烯，在此條件下是氣相，而由模塊催化劑的內部氣相通道，離開催化劑床層而進入升氣管，進入脫水塔的氣相通道直至氣相出口1。

7.本實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所產生的不同濃度的叔丁醇。

8.叔丁醇脫水反應制取高純度異丁烯的操作條件為：

控制塔頂溫度0-150℃，優選40-120℃，再優選40-80℃

操作壓力：0-10.0Mpa優選0.2-1.5Mpa再優選0.5-1.0Mpa

9.脫水反應器上有除沫器、降液器，下有提餾段，中間為脫水反應段，提餾段溫度控制為80-200℃，優選100-150℃

所述升氣管7的作用是使生成的異丁烯不再經過催化劑床層，直接進入反應器氣相通道，降液管8是使未反應的叔丁醇導入模塊催化劑床層，繼續脫水產生異丁烯，以此類推

實施實例：

實例1：控制塔頂操作壓力為0.7-0.75Mpa，控制塔頂溫度為40℃，反應段溫度為40℃，塔底溫度為85℃，測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轉化率接近100％，選擇性為99.5％

實例2：控制塔頂操作壓力為0.7-0.75Mpa，控制塔頂溫度為42℃，反應段溫度為85℃，塔底溫度為90℃，測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轉化率近乎 100％，選擇性為99.5％

實例3：控制塔頂操作壓力為0.75-0.8Mpa控制塔頂溫度為42℃，反應溫度為85℃，塔底溫度為90℃，測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的轉化率近乎100％，選擇性為99.6％

實例4：控制塔頂操作壓力為0.75-0.8Mpa，控制塔頂溫度為45℃，反應溫度90℃，塔底溫度為92℃，測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轉化率接近100％，選擇性為99.6％

實例5：控制塔頂操作壓力為0.75-0.75M pa，控制塔頂溫度為45℃，反應溫度87℃，塔底溫度為92℃，測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轉化率接近100％，選擇性為99.6％。