技术摘要：
本发明公开了一种异丁烯叠合反应方法及装置，属于石油化工领域。该反应方法包括：使包含混合C4的反应物料在第一叠合反应器中于第一设定压力及第一设定温度下进行第一叠合反应；使来自第一叠合反应器的第一反应产物冷却至第二设定温度，在第二叠合反应器中于第二设定压  全部
背景技术：
异丁烯(Isobutene，IB)叠合反应能够生成包括2,2,4-三甲基戊烯(又称异辛烯) 在内的二异丁烯，二异丁烯的加氢产物具有高辛烷值，被广泛用作汽油添加组分。考虑到节 能化和经济化，通常利用含有异丁烯的混合C4来制备二异丁烯产品，其中，二异丁烯产品主 要包括二异丁烯，还包括部分其他组分。 现有技术提供了一种采用外循环取热的异丁烯叠合反应方法，使包含混合C4的反 应物料在叠合反应器中进行叠合反应，一部分反应产物作为产品排出，另一部分反应产物 冷却至特定温度，然后回流至与混合C4混合后进入叠合反应器内部来吸收反应热，以对其 内部的催化剂进行降温，防止催化剂失活。 在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题： 现有技术使部分反应产物冷却后再循环至反应器入口与混合C4原料混合，不仅降 低了反应物料中异丁烯的浓度，还会使反应物料中因加入不期望的叠合产物，使C4三聚、C4 四聚副反应增多。以上不利于异丁烯向二异丁烯的转化并使产品质量下降。
技术实现要素：
鉴于此，本发明提供一种异丁烯叠合反应方法及装置，可以显著提高异丁烯向二 异丁烯转化的转化率。 具体而言，包括以下的技术方案： 一方面，本发明实施例提供了一种异丁烯叠合反应方法，所述异丁烯叠合反应方 法包括：使包含混合C4的反应物料在第一叠合反应器中于第一设定压力及第一设定温度下 进行第一叠合反应； 使来自所述第一叠合反应器的第一反应产物冷却至第二设定温度，在第二叠合反 应器中于第二设定压力下进行第二叠合反应； 对来自所述第二叠合反应器的第二反应产物进行分馏，得到二异丁烯产品； 其中，所述第一设定温度为所述混合C4在所述第一设定压力下的泡点温度，且所 述第一设定温度小于所述第一叠合反应器中催化剂的失活温度； 所述第二设定压力大于所述第一设定压力。 在一种可能的实现方式中，所述反应物料包括：混合C4和叔丁醇； 所述异丁烯叠合反应方法还包括：对参与所述第一叠合反应和所述第二叠合反应 的所述叔丁醇进行回收； 在进入所述第一叠合反应器之前，使所述混合C4与回收的所述叔丁醇混合。 在一种可能的实现方式中，所述反应物料还包括：对所述催化剂不会造成中毒的 处理水； 4 CN 111606772 A 说　明　书 2/14 页 所述处理水的质量为所述混合C4质量的0.03％-0.07％。 在一种可能的实现方式中，所述处理水为经脱盐处理及除氧处理后的水。 在一种可能的实现方式中，所述第一设定压力为0.5MPa-0.8MPa； 所述第一设定温度为60℃-80℃。 在一种可能的实现方式中，所述第二设定压力为1.6MPa-2.1MPa； 所述第二设定温度为45℃-60℃。 另一方面，本发明实施例提供了一种异丁烯叠合反应装置，所述异丁烯叠合反应 装置包括：第一叠合反应器、第二叠合反应器、分馏塔、第一压力调节阀、液位调节阀、第二 压力调节阀、第一冷却器、第一冷凝器、第二冷凝器、升压泵、换热器； 所述第一叠合反应器的上部出口、所述第一压力调节阀、所述第一冷凝器通过管 线顺次连通； 所述第一叠合反应器的下部出口、所述液位调节阀、所述第一冷却器通过管线顺 次连通； 所述第一冷凝器和所述第一冷却器的出口汇合管线、所述升压泵、所述第二叠合 反应器、所述第二压力调节阀、所述分馏塔通过管线顺次连通； 所述换热器位于所述第二压力调节阀和所述分馏塔之间的连接管线上，用于使来 自所述第二叠合反应器的第二反应产物与来自所述分馏塔的塔底的馏分产物二异丁烯产 品进行换热。 在一种可能的实现方式中，所述异丁烯叠合反应装置还包括：加热器，所述加热器 设置在所述第一叠合反应器的物料进口管线上。 在一种可能的实现方式中，所述异丁烯叠合反应装置还包括：抑制剂回收管线、以 及位于所述抑制剂回收管线上的回收泵； 所述抑制剂回收管线的进口与所述分馏塔的抑制剂出口连通； 所述抑制剂回收管线的出口与所述第一叠合反应器的物料进口管线连通，且位于 所述加热器的上游； 所述抑制剂为叔丁醇与二异丁烯的混合物，其中所述叔丁醇的质量分数为50％- 75％。 在一种可能的实现方式中，所述异丁烯叠合反应装置还包括：第二冷凝器、回流 罐、回流泵、剩余C4外排管线； 所述分馏塔的顶部出口、所述第二冷凝器、所述回流罐、所述回流泵、所述分馏塔 的上部进口顺次连通； 所述剩余C4外排管线的进口与所述回流泵和所述分馏塔之间的管线连通。 本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括： 本发明实施例提供的异丁烯叠合反应方法，通过使包含混合C4的反应物料在第一 叠合反应器中于第一设定压力及第一设定温度下进行第一叠合反应，由于第一设定温度小 于第一叠合反应器中催化剂的失活温度，确保催化剂的反应活性不会失活。第一叠合反应 进行过程中，由于第一设定温度为混合C4在第一设定压力下的泡点温度，这样，第一叠合反 应产生的反应热仅用于混合C4的汽化(第一叠合反应越多，反应热越多，混合C4汽化量越 多)，第一叠合反应器内部温度保持不变，不存在额外的反应热使温度升高而造成催化剂失 5 CN 111606772 A 说　明　书 3/14 页 活问题。如此设置，避免了采用将部分反应产物冷却后再循环至反应器入口来降低叠合反 应器内部温度所造成的反应物中三聚物、四聚物含量增加的弊端，利于提高异丁烯向二异 丁烯转化的转化率，还利于降低成本。由于第一叠合反应包括了混合C4的汽化。为了对汽化 后的混合C4进行利用，使来自第一叠合反应器的第一反应产物在第二叠合反应器中于第二 设定压力及第二设定温度下进行第二叠合反应，进一步提高异丁烯向二异丁烯转化的转化 率。由于第一反应产物中异丁烯的浓度相比反应物料降低，并且第二设定压力大于第一设 定压力，这样，第二叠合反应产生的反应热较小，仅能使第一反应产物升温，而不再使其汽 化，使反应在液相状态下进行，有利于提高异丁烯向二异丁烯转化的转化率。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1为本发明实施例提供的一示例性异丁烯叠合反应装置的结构示意图。 附图标记分别表示： 1-第一叠合反应器，2-第二叠合反应器，3-分馏塔，4-第一压力调节阀， 5-液位调节阀，6-第二压力调节阀，7-第一冷却器，8-第一冷凝器， 9-第二冷凝器，10-升压泵，11-换热器，12-加热器， 13-抑制剂回收管线，14-回收泵，15-第二冷却器， 16-回流罐，17-回流泵，18-剩余C4外排管线，19-液位调节器， 20-第一压力调节器，21-第二压力调节器。