异丁烷的应用

概述^[1]

异丁烷为无色可燃性气体，微溶于水，性质稳定。其可与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.9～8.4%(体积)，存在于石油和天然气中。工业上由石油裂解制得，亦可将正丁烷异构化而得。

应用^[2-6]

异丁烷主要用于制备异辛烷，以作为汽油辛烷值的改进剂；亦用作冷冻剂。其应用举例如下：

1）由异丁烷制备正丁烷，其包含以下步骤：A.提供至少包含质量百分比80%异丁烷的进料气流a；B.将进料气流a供入至少一个正构化区域，并在催化剂作用下使异丁烷发生正构化反应，从而得到产物气流b；C.将产物气流b供入至少一个加氢饱和区域进行加氢催化反应，得到气流c；D.在0-40℃下冷凝分离气流c，得到气相流d1和液相流d2；E.将液相流d2供入蒸馏区域进一步分离液相流d2中的低沸点次级组分形成包含异丁烷和正丁烷的产物流e2；F.将料流e2供入第二蒸馏区域，分离异丁烷和正丁烷形成正丁烷料流。本发明其方法总体简单可控，转化率高，产量高，经济效益更好。

2）异丁烷制异丁烯，将异丁烷在反应温度为500~650℃，反应压力为0~0.5MPa条件下，通过装有铂系或铬系脱氢催化剂的反应器进行脱氢反应，得到包含氢气、乙烯、异丁烯和未转化异丁烷及重组分的混合物流，将该混合物流压缩至0.5~2.0MPa，冷却至5-60℃条件下进行气液分离，分离后的液相经脱轻组分塔、脱重组分塔后，得到异丁烷和异丁烯，经醚化装置反应去除异丁烯后，异丁烷循环回脱氢反应系统的技术方案，较好地解决了该问题，可用于异丁烷脱氢制异丁烯的工业生产。

3）异丁烷与丁烯烷基化合成烷基化油，该工艺方法包括以下步骤：将原料异丁烷依次通过串联的2-8段沸腾床反应器，将原料丁烯按照沸腾床反应器的段数分为相应份数，并分别输入不同的沸腾床反应器；原料异丁烷与原料丁烯均由各沸腾床反应器的底部输入上部输出，并在沸腾床反应器内的催化剂床层接触反应制得烷基化油。通过上述工艺可使每段沸腾床反应器处异丁烷丁烯反应物料比提高，从而提高烷基化反应过程中催化剂上异丁烷/丁烯的实际反应比率，大幅度减少丁烯齐聚副反应的发生，并抑制大分子焦油沉积物的形成，从而显著提高了催化剂的异丁烷丁烯烷基化反应的丁烯转化率与产物选择性，改善反应运行稳定性。

4）异丁烷氧化制备叔丁醇，以异丁烷为原料、分子氧为氧源，在催化剂的催化作用下，在极性溶剂中进行液相催化氧化选择性制备叔丁醇。催化剂为N-羟基邻苯二甲酰亚胺或其衍生物、二价钴盐和有机碱的混合物。本发明提供的催化体系催化活性高，可回收利用，重复利用效果好；本发明提供的方法异丁烷转化率高，叔丁醇选择性高，反应条件温和，能耗较低。

5）异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂，涉及一种固体催化剂。提供一种在较温和反应条件下转化异丁烷，高选择性地生成异丁烯的异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂及其制备方法。催化剂含主料和添加剂，主料为磷钼杂多酸碱金属盐-氧化镍复合材料或磷钼杂多酸碱土金属盐-氧化镍复合材料，添加剂的含量占所述的异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂总质量的0%~10%，添加剂选自SiO2，TiO2，V2O5，CuO，Co3O4，CeO2，Y2O3，TeO2等中的至少一种。

制备^[7]

一种新型混合碳四分离异丁烷工艺，其创新点在于：将含有异丁烷的混合碳四进行压缩，送入脱异丁烷塔，混合碳四在脱异丁烷塔中分为塔顶碳四组分和塔底碳四组分；塔底碳四组分从脱异丁烷塔底出来后经节流阀减压膨胀制冷，进而冷却塔顶碳四组分，经压缩后最终返回脱异丁烷塔塔底；从脱异丁烷塔塔顶出来的塔顶碳四组分经冷却后进入气液分离器，分离出的异丁烷冷凝液回流至脱异丁烷塔塔顶，部分异丁烷作为产品抽出，其中：脱异丁烷塔入口压力为400～1500kPa，入口温度为0～90℃；脱异丁烷塔塔顶出口压力为200～1500kPa，出口温度为10～100℃；脱异丁烷塔塔底出口压力为300～1200kPa，出口温度为25～120℃。

主要参考资料

[1] 化学词典

[2] CN201510301472.5一种由异丁烷制备正丁烷的方法

[3] CN201210150386.5异丁烷制异丁烯的方法

[4] CN201510477150.6异丁烷与丁烯烷基化合成烷基化油的多级沸腾床催化工艺

[5] CN201410426004.6一种异丁烷氧化制备叔丁醇的方法

[6] CN200810072488.3一种异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂及其制备方法

[7] CN201310291975.X混合碳四分离异丁烷工艺