叔丁醇气相脱水生产异丁烯反应热力学分析

马会霞，周峰，张淑梅，乔凯

（中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001）

摘要：研究了叔丁醇（TBA）气相脱水生成异丁烯过程所涉及主、副反应的热力学，采用平衡常数计算法得出主、副反应在不同温度下的标准摩尔焓变、标准摩尔生成吉布斯自由能变和标准平衡常数等热力学数据。采用吉布斯自由能最小化法，从热力学角度讨论了反应温度、压力、惰性稀释和水蒸气稀释对TBA脱水反应的影响规律，可为工业化TBA脱水工艺开发提供借鉴。热力学分析结果说明了TBA脱水反应易在高温低压下进行，异丁烯平衡产率对温度和压力的变化更为敏感，TBA原料含水量对异丁烯平衡产率几乎无影响，以热力学角度而言，无需对TBA原料进行干燥处理。

关键词：叔丁醇；脱水反应；异丁烯；热力学；平衡

第一作者：马会霞（1987—），女，硕士，工程师，从事低碳烯烃综合利用方向的研究。E-mail mahuixia.fshy@sinopec.com。联系人：周峰，博士，高级工程师，从事低碳烯烃综合利用方向的研究。E-mail zhoufeng.fshy@sinopec.com。

异丁烯作为重要的化工原料，按其纯度可分为两个级别，即混合碳四异丁烯和高纯异丁烯（纯度高于99%，质量分数）。后者主要用于生产丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯酸酯[1]等化工产品，据预计2015年我国消费在上述3种产品领域的高纯异丁烯将超过100万吨，存在近50万吨的需求缺口。

由于混合碳四中1-丁烯和异丁烯的沸点仅相差0.6℃，因此通常采用甲基叔丁基醚（MTBE）裂解法和叔丁醇（TBA）脱水法来生产满足下游需求的高纯异丁烯产品。……