馬振英++郭浩++張丹

摘 要：烷基化反應后產(chǎn)生的尾氣中含有大量未反應異丁烯氣體和其他烴類雜質(zhì)氣體。本文針對烷基化反應過程中采用活性炭吸附處理尾氣的現(xiàn)狀，提出對烷基化反應過程中尾氣的回收再利用的一種方法，通過該方法的實施可大幅度降低尾氣的排放量，回收的異丁烯尾氣作為原料進入反應過程，節(jié)約了原材料，同時節(jié)約了尾氣治理的相關費用，從而降低了生產(chǎn)成本。且與原有烷基化反應的技術相比，可縮短烷基化反應周期，加快物料流通，從而提高經(jīng)濟效益。

關鍵詞：2，6-二叔丁基對甲苯酚；烷基化；異丁烯；尾氣回收再利用

中圖分類號：TQ028 文獻標識碼：A

2，6-二叔丁基對甲苯酚抗氧劑（簡稱2，6，4）是烷基酚的一種，是國內(nèi)外廣泛使用的油溶性抗氧化劑，它抗氧化能力較強，耐熱及穩(wěn)定性好，可作為飼料抗氧化劑，橡膠防老劑以及合成橡膠后的處理穩(wěn)定劑等。

目前生產(chǎn)2，6-二叔丁基對甲苯酚的一種方法是以異丁烯與對甲酚為原料，以對甲苯磺酸為催化劑，在一定溫度、壓力下進行烷基化反應得到含有2，6-二叔丁基對甲苯酚的混合液體，現(xiàn)有的烷基化反應過程中需通入過量的異丁烯以確保對甲酚的完全反應，烷基化反應后產(chǎn)生的尾氣中含有大量未反應異丁烯氣體和其他烴類雜質(zhì)氣體，該類氣體需經(jīng)過活性炭吸附處理達標后外排進入大氣環(huán)境。

現(xiàn)有生產(chǎn)過程中造成部分原材料異丁烯的浪費，同時增大了廢氣治理的成本，尤其是生產(chǎn)規(guī)模擴大后，以上問題更為嚴重，使得2，6-二叔丁基對甲苯酚的生產(chǎn)成本增大，嚴重制約了2，6-二叔丁基對甲苯酚生產(chǎn)規(guī)模的擴大。

1.擬改進的方法

結合生產(chǎn)實踐，本文提供一種2，6-二叔丁基對甲苯酚的烷基化反應產(chǎn)生的尾氣回收再利用的方法，它通過將三個反應釜作為一個生產(chǎn)單元，每兩個反應釜之間依次錯開半個反應周期，各釜反應完成后產(chǎn)生的烷基化尾氣通過兩釜之間的連通裝置，將烷基化尾氣中的異丁烯回收再利用，以達到降低生產(chǎn)成本的目的。

為達到上述目的，本方法是通過以下方案實現(xiàn)的：烷基化反應工序備有3個反應釜，將3個烷基化反應釜作為一個生產(chǎn)單元，每相鄰兩反應釜之間設計了一個異丁烯連通裝置，每相鄰兩反應釜的投料時間控制依次相錯半個反應周期。

將標準計量好的對甲酚、對甲苯磺酸加入第一個烷基化反應釜中，密閉后抽真空減壓，通入汽化的異丁烯。為加快反應速率，本發(fā)明擬采用反應恒溫加熱攪拌器代替目前單一攪拌功能的攪拌器，縮短烷基化反應時間。當?shù)谝粋€反應釜內(nèi)反應接近完全時，反應釜內(nèi)出現(xiàn)正壓且壓力持續(xù)上升時，停止通入異丁烯。

第二個反應釜與第一個反應釜、第三反應釜與第二反應釜的烷基化反應時間控制相錯半個反應周期，反應原理不變。在第一個反應釜反應進行半個反應周期后，第二個反應釜開始進行烷基化反應，在第二個反應釜反應進行半個反應周期后，第三個反應釜開始進行烷基化反應，依次類推，循環(huán)進行。

當?shù)谝粋€反應釜壓力感應器達到0.08MPa時，壓力感應器控制的自動開關打開，第一個反應釜內(nèi)含有異丁烯的不凝氣體通過單向連通閥流入負壓狀態(tài)的第二反應釜，其中的異丁烯作為第二反應釜原料參加反應，依次類推。

當?shù)谝粋€反應釜內(nèi)氣體壓力下降為0MPa時，壓力感應器控制的自動開關關閉，第二反應釜繼續(xù)反應；在第二個反應釜反應接近完全時，第三個反應釜反應進行到半個反應周期，依次類推。在第二個反應釜半反應周期后至第三個反應釜的半反應周期期間，第一反應釜內(nèi)得到的烷化液完成冷卻、排氣、放料，并完成第二次烷基化反應的進料過程，開始第二次烷基化反應，依次類推。

當?shù)诙€反應釜內(nèi)出現(xiàn)正壓且壓力持續(xù)上升時，停止通入異丁烯，當?shù)诙磻獕毫Ω袘鬟_到0.08MPa時，壓力感應器控制開關自動打開，第二反應釜內(nèi)含有異丁烯的不凝氣體通過單向連通閥流入正在烷基化反應進行中的負壓狀態(tài)的第三反應釜；當?shù)诙€反應釜內(nèi)氣體壓力下降為0MPa時，壓力感應器控制的自動開關關閉，依次循環(huán)反應，通過單向異丁烯回收連通裝置可回收并利用烷基化反應過程中通入的過量異丁烯氣體，有效降低烷基化尾氣中異丁烯的排放。

2.擬改進的方法采用的設備

以上所述方法采用的設備，包括反應釜1、反應釜2、反應釜3，恒溫加熱攪拌器1、恒溫加熱攪拌器2、恒溫加熱攪拌器3，壓力感應器及壓力感應器控制的自動開關1、壓力感應器及壓力感應器控制的自動開關2、壓力感應器及壓力感應器控制的自動開關3，單向連通閥1、單向連通閥2、單向連通閥3。

烷基化工序的生產(chǎn)工藝流程及設備連接圖如圖1所示。

3.本方法的有益效果

通過對烷基化反應過程中尾氣的回收再利用，可大幅度降低了尾氣的排放量，回收的異丁烯尾氣作為原料進入反應過程，節(jié)約了原材料，同時節(jié)約了尾氣治理的相關費用，從而降低了生產(chǎn)成本。

與原有技術相比，可縮短烷基化反應周期，加快物料流通，從而提高經(jīng)濟效益。

與原有技術相比，每生產(chǎn)1噸2，6-二叔丁基對甲苯酚抗氧劑產(chǎn)品可以回收利用異丁烯約0.023t，若采用活性炭吸附尾氣，可減少活性炭的使用量約0.05t，廢活性炭產(chǎn)生量約0.08t同時減少外排進入大氣環(huán)境的異丁烯0.0012t。

參考文獻

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